CFRP层板电热作用下温度场及内应力变化

论文摘要

航空器用碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料结构在其服役期间会受到复杂环境作用,低强度电流引起的电热作用是CFRP复合材料结构特有的、尚未引起足够关注的损伤形式,针对这一现象,以民用航空器用CFRP复合材料层板结构为研究对象,采用试验方法和有限元分析软件ANSYS对不同直流电流强度作用下的CFRP复合材料层板温度场分布和热应力变化进行系统研究和分析。利用复合材料电热测试平台对单向层板和不同角度铺层层板在不同电流强度下的表面温度进行测试。结果表明,电流作用产生的焦耳热使CFRP复合材料层板温度迅速升高,随着电流强度增加,其温度随之增加;同时利用ANSYS有限元软件对其电热温度场模拟,获得电热温度结果与试验结果吻合良好。当电热作用达到稳态温度时,CFRP复合材料层板内部存在梯度温度;CFRP复合材料铺层方向对电热温度场大小和分布影响明显,而且电热作用下CFRP复合材料层板内应力值与电流强度具有良好的线性关系。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 原材料
•   1.2 仪器及设备
•   1.3 试样制备
•   1.4 温度场测试
•   1.5 有限元模型的建立
• 2 结果与讨论
•   2.1 CFRP单向层板电热温度测试及有限元模型验证
•   2.2 CFRP单向铺层层板温度场分析
•   2.3 铺层角度对CFRP层板温度场影响分析
• 3 复合材料层板的电–热–力分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 路鹏程,陈栋

关键词: 碳纤维增强树脂复合材料,电热作用,数值模拟,温度场,热应力

来源: 工程塑料应用 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,材料科学

单位: 中国民航大学理学院天津市民用航空器适航与维修重点实验室

基金: 中国民用航空局科技基金项目(MHRD20160106),中央高校中国民航大学专项(3122018L001)

分类号: TB332;TQ327.3

页码: 115-121

总页数: 7

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