采用光纤法对碳纤维增强树脂基复合材料沿纤维方向的热膨胀应变进行测试, 然后分别用传统的片状模型和改进模型对复合材料沿纤维方向的热膨胀应变进行了理论计算, 将计算结果与测试结果进行对比分析; 之后利用改进模型和ABAQUS有限元软件分别计算得到了复合材料沿垂直于纤维方向的热应力, 并利用有限元模拟了纤维排布对热应力的影响, 得到了热应力的分布。结果表明: 随着温度升高, 复合材料的热膨胀应变基本呈线性增加, 纤维分布集中区域的热应力可达到一般区域的1.5倍以上, 应力集中现象产生于纤维与基体的接触处; 与片状模型相比, 改进模型计算得到的热应变与试验结果更吻合, 误差小于10%, 证明了改进模型的正确性和所建有限元模型的合理性。

所属栏目

物理模拟与数值模拟

收稿日期

2015/12/212016/3/14

作者单位

李乐坤:空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
李曙林:空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
常飞:空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
张铁军:空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
石晓朋:空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038

备注

李乐坤(1991-), 男, 陕西咸阳人, 硕士研究生。

引用该论文:

LI Le-kun,LI Shu-lin,CHANG Fei,ZHANG Tie-jun,SHI Xiao-peng.Thermal Expansion Behavior of Carbon Fiber Reinforced Resin Composite[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(7):97～101
李乐坤,李曙林,常飞,张铁军,石晓朋.碳纤维增强树脂基复合材料的热膨胀行为[J].机械工程材料,2016,40(7):97～101

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