高速动车组复合材料设备舱结构评价方法

• 作者: 董瑞雪 刘志明
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 复合材料 渐进损伤 设备舱 结构强度 评价方法
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 高速铁路技术与智慧交通|High-speed Rail Technology and Intelligent Transportation
• 页码范围: 1392-1401
• 页数: 10页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200783

摘要

根据复合材料失效的特点,基于渐进损伤分析方法的基本原理,提出一种高速动车组复合材料设备舱结构强度的仿真评价方法.通过选取合适的失效准则和线性损伤演化方式模拟复合材料层合板的损伤起始和损伤演化,建立复合材料渐进损伤分析模型;对复合材料设备舱骨架在气密载荷作用下进行静强度评价;通过对横梁持续加载的方式进行设备舱骨架的有限元破坏分析,根据载荷-位移曲线得到此设备舱骨架的极限承载能力和失效模式.研究结果表明:综合对比Ts a i-wu失效准则和Hashin失效准则的结果,此复合材料设备舱骨架的静强度能够满足7500 MPa气密载荷的要求,其中Tsai-wu失效准则得到的强度结果较为保守;复合材料设备舱骨架的最大承载能力为22.98 kN,此时横梁处最大变形量为12.4 mm;最终破坏时各个连接支架的铆钉孔孔边以及横梁的螺栓孔孔边发生不同程度的损伤,主要模式为基体拉伸失效.