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作者:姜旭;解锴;王晓宏;刘长喜;姚永涛;王业成;石秋寒;刘培硕;
单位:黑龙江工程学院工程训练中心;黑龙江工程学院机电工程学院;哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室;东北农业大学工程学院;
摘要:短切碳纤维增强复合材料(CFRP)在注塑成型过程中容易因流动和剪切作用使得纤维分布不均,导致制件不同部位的性能差异,传统的结构分析方法往往不能考虑制造工艺对结构力学性能的影响。针对这一问题,基于Moldflow、Digimat以及ABAQUS建立短切CFRP注塑拉伸制件的多尺度联合仿真模型,分析结构的受力分布情况,同时探讨不同纤维取向张量、纤维质量分数、纤维长径比对CFRP注塑制件的力学性能影响。分析结果显示,材料的抗拉强度随着纤维取向张量、纤维质量分数以及纤维长径增大而呈增大趋势;弹性模量随着纤维质量分数、纤维长径比的增大呈明显增大趋势;拉伸断裂失效应变值随着纤维质量分数的增大明显变小,随着纤维长径比的增大明显变大。
关键词:多尺度;;联合仿真;;短碳纤维;;力学性能;;有限元
基金资助:国家重点研发计划子课题(2022YFD1600502);; 国防科技重点实验室开放基金课题(JCKYS2023603C022);; 黑龙江省属本科高校“优秀青年教师基础研究支持计划”(YQJH2023144);; 龙江工程雏雁创新团队支持计划(CY202302);; 黑龙江工程学院国家基金培育专题项目(2024GJ07);黑龙江工程学院青年科学基金项目(2023QJ03)