尹俊杰
,
李曙林
,
姚学玲
,
常飞
,
张先航
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160407.001
为了对含紧固件复合材料层压板的雷击烧蚀损伤特征进行分析，根据雷击过程中的能量平衡关系，建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤数学分析模型。基于该分析模型，在 ABAQUS中建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤分析三维有限元模型，并对不同电势边界条件下的雷击烧蚀损伤进行了分析。分析结果表明：由于金属紧固件的存在，雷电流可以通过紧固件沿层压板结构厚度方向传导，然后在各铺层内进行电流分配，各方向铺层传导雷电流的能力与该层电势梯度方向和电势梯度方向的电导率有关；在不同的电势边界条件下，各层的电势分布有所差异，从而导致了各铺层传导雷电流能力的不同，最终引起不同的雷击烧蚀损伤分布。通过本文的研究，能够对含紧固件复合材料层压板结构的雷击烧蚀损伤特征有定性的认识。
关键词:
复合材料层压板
,
紧固件
,
雷电流
,
烧蚀损伤特征
,
热
,
电耦合分析
尹俊杰
,
李曙林
,
姚学玲
,
常飞
材料热处理学报
基于ABAQUS热-电耦合分析模块,建立了复合材料层压板结构雷电流作用下的仿真模型.通过计算雷击过程中的瞬态温度场分布并结合树脂基的热解行为,对复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤进行模拟.在所建仿真模型基础上,对雷击过程中复合材料烧蚀损伤扩展行为进行了分析.结果表明:雷击过程中,复合材料损伤深度与损伤面积在雷击初始阶段迅速增加,随后变化缓慢;每一铺层的损伤在自身电流传导产生的阻性加热以及相互接触两层之间的热传导共同作用下具有方向性的不断扩展.
关键词:
复合材料层合板
,
雷击
,
烧蚀损伤
,
数值仿真
,
扩展行为
