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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。 ...
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随着社会的发展,轨道交通的轻量化需求越来急迫。碳纤维复合材料CFRP具有高比强度、高比刚度等优点,在轨道交通车辆的轻量化实现中表现出巨大的应用潜力。然而,由于CFRP的各向异性,不同铺层方向的层间性能存在差异。CFRP制作过程中都会产生残余应力,从而导致变形。为了更好地预测层间性能和控制CFRP的变形,对CFRP的层间性能和变形行为进行了深入研究,重点研究了对称铺层方案对层间性能的影响以及泡沫三明治结构对变形的影响。通过Abaqus进行模拟计算发现,虽然铺层的原始层和对称层在CFRP厚度方向位置不同,但其应力水平及应力分布保持一致。此外,三明治结构对接触面设置了粘性行为和损伤准则,三明治结构能够有效降低变形量,提高整体的抗屈服和抗变形性能。研究结果表明,对称铺层方案和泡沫三明治结构可以有效改善CFRP的层间性能和变形,为轨道交通车辆的轻量化设计和变形控制提供重要的参考。 ...
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