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不同铺层角度复合材料Ω形柱的吸能特性

         
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摘要

复合材料Ω形柱在碰撞吸能和轻量化方面具有一定的应用潜力,为研究铺层角度和加载速率对复合材料Ω形柱吸能性能的影响,开展了碳纤维复合材料Ω形柱的轴向压缩实验,深入分析了其吸能评价指标及破坏机理。主要研究内容及结果如下:进行了3种铺层角度([0/90]3s、[0/45/90/-45]3和[±45]3s)Ω形柱的准静态和动态压缩实验研究。准静态加载时,[0/90]3s和[0/45/90/-45]3铺层角度试样均表现为渐进破坏,而[±45]3s铺层角度试样表现为非稳态破坏,破坏模式的不同导致其比吸能约为前2种铺层试样的1/2;动态加载时,3种铺层角度的Ω形柱均表现为渐进破坏,且比吸能较为接近。其中,[0/90]3s和[0/45/90/-45]3铺层角度Ω形柱在动态加载时的比吸能较准静态分别降低了29.70%和20.97%,而[±45]3s比吸能较准静态提高了46.10%,破坏模式的转变是其比吸能提高的主要原因。准静态加载时,铺层角度对Ω形柱比吸能有一定影响。而动态加载时,加载速率的影响占主导地位,铺层角度影响较小。

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