纖維纏繞CFRP圓管強度特性研究

摘 要:目的研究用纖維的不同鋪層方式纏繞的CFRP圓管拉伸與壓縮強度的特性.方法采
用各向異性彈性力學的方法,結合復合材料層合理論,研究了纖維纏繞層合圓管的應力分析和變形分析方法,分析了由碳纖維復合材料(CFRP)構成的圓管的強度.并采用纖維纏繞成型工藝,設計了兩種尺寸的CFRP圓管,鋪層方式均為[(90°/0°)2]s,通過對CFRP圓管進行壓縮和拉伸實驗,著重研究CFRP圓管在這兩種受力狀態下直至破壞的應力-應變關系,極限強度以及材料宏觀破壞模式.結果鋪層方式為[(90°/0° )2]s的CFRP圓管抗拉極限強度和應變遠大于其抗壓極限強度和應變,但這兩種狀態下CFRP 圓管的彈性模量大致相當,且破壞模式均為脆性破壞.結論理論分析結果與試驗結果進行比較,驗證了理論分析結果是可靠的。

關鍵詞:碳纖維增強復合材料;強度準則;極限強度;破壞模式

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