复合材料T型接头的横向弯曲性能试验研究

复合材料T型接头的横向弯曲性能试验研究

汽车B柱的优化，特别是在B柱下端处的T形接头，不仅可以减轻车辆质量，而且能改善车辆刚度，有利于在侧面碰撞和防止翻车事故时实现更精确的驾驶和获得更高的安全性。使用试验和数值方法研究碳/环氧复合材料T型接头的性能。

都灵理工学院对于汽车复合T型接头的研究包括：①在准静态负荷下评价复合T型接头；②模拟碳/环氧复合材料T型接头损坏的起始和演变；③研究制造工艺对T型接头强度的影响；④利用商业软件采用数值方法预测不同失效标准下T型接头的负荷承载能力；⑤将试验结果与FEM（有限单元）解进行比较。结果表明，T型接头的应力分布和承载能力数值结果与试验结果有较好的一致性。此外，数值模型说明了预测T型接头弯曲刚度以及失效模式和失效位置的有效性。值得一提的是，使用FEM有限元分析，其刚度预测受材料成分、基体和纤维以及建模效果的影响，而试验结果受试验机、试样夹具、零件实际尺寸，特别是壁厚均匀性以及制造工艺的影响。另外，试验测试说明了制造工艺和试验装置对T型接头承载能力和失效模式的影响。根据Hashin矩阵张力标准，当Hashin矩阵张力失效指数（Rmt）等于1时，第一层失效发生在3.746kN处。而在试验测试的情况下，第一层失效发生在约3.4kN处。

一般来说，从试验和数值结果可以得出结论，数值模拟是一种有效的分析工具，可用来研究汽车关键结构的性能，而无需制造一些昂贵的模型。

刊名：Composites:Part B, Engineering（英）

刊期：2015年第79期

作者：Koricho

编译：任静