制备了端部带有加强箍的三种不同高度的碳纤维增强复合材料(CFRP)厚壁圆筒和层合板试样;对圆筒试样进行了准静态轴向压缩性能实验和速度在7. 67-12. 01 m.sl范围内的轴向冲击压缩试验,分别研究了长径比、冲击速率、端部加强等因素对轴向抗压强度、失效模式的影响规律;对CFRP层合板试样进行了不同应变率下的面内压缩试验。运用ANSYS/I_S DYNA软件对落锤加载下复合材料圆筒的响应过程进行了数值模拟。结果表明:采用端部加强方式不仅可以避免CFRP圆筒出现端部“开花式”渐进破坏的失效模式,而且能有效提高轴向抗压强度;层合板和圆筒试样的抗压强度均具有明显的正应变率效应;数值模拟结果与实验数据具有较好的一致性。
本文中针对制备的一种能够承载轴向大载荷的CFRP复合材料层合厚壁圆筒构件,研究了圆筒长径比、端部加强、撞击速度等因素对其失效模式、抗压强度的影响规律。并运用ANSYS/LS DYNA有限元软件对圆筒的落锤冲击实验进行了数值模拟。
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