复合材料学报

作者：牟浩蕾, 陈英实, 赵祎明, 解江, 冯振宇,

关键词：CFRP-Al混合立柱, 轴压试验, 数值模拟, 失效行为, 吸能特性,

为了研究碳纤维增强树脂(Carbon fiber reinforced polymer，CFRP)-铝合金(Aluminium alloy，Al)开剖面混合立柱结构在轴向载荷下的失效行为及能量吸收特性，通过准静态轴向压缩试验与有限元仿真相结合的方法，分析了不同关键参数对CFRP-Al混合立柱轴压失效行为和能量特性的影响规律。结果表明：铝合金单层壳模型采用基于弹塑性本构与GISSMO损伤模型，CFRP层合壳模型采用Chang-Chang层内失效准则与基于B-K层间损伤模型，能够精确模拟CFRP-Al混合立柱轴压失效行为及吸能特性。通过对相对厚度比例、圆角率、开合角度、梯度和诱导孔等关键参数分析，在相对厚度比例系数<i>η</i>=67%，圆角半径<i>γ</i>=50%，开合角度<i>θ</i>=120°，梯度<i>T</i>=8，诱导孔<i>K</i>=1时，CFRP-Al混合立柱比吸能达到较高水平。通过对关键参数最优值进行耦合，CFRP-Al混合立柱的轴压吸收能量提升了46.81%，比吸能提升了49.06%。

来源：2024年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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