机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (4): 116-126.doi: 10.3901/JME.2025.04.116
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盈亮1, 陈智刚2, 戴明华1, 王大恩2, 胡平2, 韩小强1
YING Liang1, CHEN Zhigang2, DAI Minghua1, WANG Daen2, HU Ping2, HAN Xiaoqiang1
摘要: 以热塑性PA6基连续单向碳纤维/铝基纤维金属层板(Carbon fiber reinforced thermoplastic/AL, CFRTP/AL)为研究对象,基于单拉和三点弯曲试验研究四种铺层结构CFRTP/AL的基础力学性能,对比分析该类纤维金属层板(Fiber metal laminates, FMLs)在常温及高温下(25 ℃、240 ℃)下NAKAJIMA温热胀形性能及其大变形损伤失效行为。进一步基于ABAQUS开发一种非连续微剪切等效建模策略,实现对CFRTP/AL温热胀形及其损伤失效行为的有效预测。试验结果表明:正交铺层结构CFRTP/AL的温热成形性能优于其他FMLs铺层结构。常温下CFRTP/AL成形性能不佳,但异质材料界面连接质量较好,并未发生界面分层现象;通过提高成形温度,CFRTP/AL的成形性能得到提升,其表层金属的损伤失效要晚于芯部的复合材料层,但异质材料层间协同变形能力较差。采用非连续微剪切等效建模策略,可以获得准确的CFRTP/AL的面内应变场分布,并实现对其整体损伤失效行为的有效预测。
中图分类号: