碳纤维复合材料圆环拉伸力学性能研究

摘要

制备了几种典型碳纤维复合材料圆环,并开展了拉伸性能试验,得到了其破坏强度和主要失效模式.基于有限元理论和复合材料各向异性特征,建立了复合材料储能飞轮力学模型,对已知材料性能参数和转子主要形状尺寸的储能飞轮转子进行有限元分析,得出了其应力和位移分布云图以及破坏强度和失效模式,与试验结果吻合较好.在此基础上,基于有限元模型优化出在某一定转速条件下转子的径向应力、环向应力和径向位移分布,并研究了其分布规律.该方法为复合材料飞轮的结构优化及设计提供了参考.