编号：CYYJ04078

篇名：碳纤维增强复合材料准静态电弧损伤的电-热耦合分析

作者： 肖慈恩

关键词： 雷击损伤 碳纤维增强复合材料 有限元建模 试件尺寸 多场耦合

机构： 上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室

摘要： 为有效预测碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced polymer,CFRP)层压板的雷击电弧附着响应,并探讨阳极试件材料对雷电电弧参数空间分布的影响,基于商业有限元分析软件ABAQUS,分析了CFRP层压板雷电流注入后的热-电-结构耦合,建立了CFRP层压板电弧附着损伤的三维有限元模型。模拟了复合材料层压板在雷电流作用下的冲击响应,进行了复合材料层压板雷击附着机理和作用模式的分析,并探讨了试件尺寸对电弧附着响应特性的影响。研究结果表明,当CFRP试件的长宽比接近1时,CFRP损伤区域往往集中在准静态电弧附着处,与其他长宽比相比,损伤面积较小,但损伤深度较深。