端部诱导孔对Al-CFRP混合薄壁管轴向压缩性能的影响

王凯¹，马其华^1,2,3，查一斌¹

1. 上海工程技术大学机械与汽车工程学院2. 东华大学纤维材料改性国家重点实验室3. 东华大学高性能纤维及制品教育部重点实验室

摘 要：为了研究不同开孔形式对Al-CFRP管轴向压缩性能的影响,本文基于初始峰值、吸能总量和压溃效率,针对不同端部开孔形式的铝-碳纤维复合材料混合管（Al-CFRP管）进行了准静态轴向压缩试验,同时也进行了纯铝管（Al管）和纯碳纤维增强树脂基复合材料管（CFRP管）的对照试验,并采用结合压溃效率及吸能总量的加权组合形式的评价指标W对薄壁管轴向压缩性能进行综合评价。结果表明:Al-CFRP管具有更稳定的失效变形模式;相比未提升轴向压缩性能的端部开孔纯Al管和纯CFRP管,端部开孔Al-CFRP管的压溃效率均有提升,其吸能总量随着开孔数的增加先降低再升高,其中开4个孔对Al-CFRP管的轴压性能提升作用最为明显,对比未开孔Al-CFRP管,其吸能总量和压溃效率分别提升了4.2%和28.3%,同时其加权评价指标W_AC4为1.16,也明显高于基准值。

关键词：碳纤维复合材料;混合薄壁管;轴向压缩;端部开孔;吸能特性;