CFRP包裹强化形式对钢管横向冲击性能的影响

作者：庄蔚敏; 陈沈; 吴迪

来源：吉林大学学报（工学版）, 2021, 1-10.

DOI：10.13229/j.cnki.jdxbgxb20200939

• 车辆工程
• 碳纤维增强复合材料
• 强化钢管
• 抗冲击

针对碳纤维增强复合材料（CFRP）非全包裹可以在提高钢管性能的前提下实现进一步的轻量化，对CFRP强化钢管进行了横向冲击仿真研究，获得了CFRP包裹钢管的强化形式和尺寸对钢管横向冲击性能的影响规律。基于Hashin复合材料失效准则和Ductile金属失效准则，建立了CFRP全包裹钢管的落锤横向冲击仿真模型并验证模型的有效性。研究CFRP在钢管表面轴向粘贴、冲击侧环向粘贴和冲击侧背面环向粘贴时，CFRP粘贴尺寸与CFRP强化钢管抗冲击性能的关系。进行落锤横向冲击仿真，研究冲击作用下钢管损伤的分布规律，对比不同粘贴长度下强化钢管的最大位移和CFRP的吸能量。结果表明，增大CFRP轴向粘贴尺寸对钢管的强化作用更为明显；当环向全部粘贴、轴向粘贴长度为50%钢管跨距和轴向全部粘贴、环向粘贴长度为87.5%圆管外部周长时，CFRP强化钢管抗冲击性能与CFRP全包裹钢管基本一致。

• 出版日期2021-4-7
• 单位吉林大学; 汽车仿真与控制国家重点实验室