基于ANSYS的多尺度GO-CF/EP复合材料弯曲性能仿真及试验验证
石墨烯-碳纤维混杂增强树脂基(GO-CF/EP)复合材料以其低密度和优异的力学性能等引起了科学界越来越广泛的关注。本文采用DIGIMAT软件对真空浸渗热压成型试验系统工艺(VIHPS)制备的GO-CF/EP复合材料建立代表性体积单元(RVE),然后再利用ANSYS软件构建GO-CF/EP三点弯曲有限元RVE模型,并结合有限元仿真与试验结果来验证该模型的有效性,最后探究石墨烯(GO)含量对GO-CF/EP复合材料弯曲性能的影响。其中通过ANSYS仿真模拟得到的应力云图和弯曲强度数值,表明GO-CF/EP复合材料的微观组分比例会影响宏材料观力学性能,GO含量从0.00%增至0.50%,GO-CF/EP复合材料的弯曲强度提高了54.26%。再结合试验结果进行对比,发现通过ANSYS软件对GO-CF/EP复合材料的弯曲强度进行模拟得到的值较为准确,其中试验结果与软件模拟结果误差小于10%。因此ANSYS仿真结果可以用来预测GO-CF/EP复合材料的弯曲性能;此外还可以通过增强CF/基体的界面性能、增强基体的强度并在基体内部形成网状结构来提高GO-CF/EP复合材料的整体结构性能。
复旦学报(自然科学版)
2024年04期
立即查看 >
图书推荐
相关工具书