На основе конечно-элементного моделирования и программы LS-DYNA исследовано разрушение композитных труб круглого и прямоугольного поперечного сечения при осевом ударе. Изучено влияние ориентации волокон на энергию, поглощаемуютрубой из слоистого композита. Установлено, что прямоугольные трубы поглощают меньше энергии, чем круглые; их максимальная разрушающая нагрузка также меньше. Численный анализ показал, что наименьшую энергию поглощает композитная труба с укладкой [157-15°]. Результаты конечно-элементного моделирования для прямоугольной композитной трубы с укладкой [307-30°] сопоставлены с экспериментальными. Изготовлены и испытаны на осевой удар круглые трубы из полиэфирного тканого стеклопластика с разной укладкой. Получено очень хорошее согласование численных и экспериментальных результатов. EFFECT OF FIBER ORIENTATION AND CROSS SECTION OF COMPOSITE TUBES ON THEIR ENERGY ABSORPTION ABILITY IN AXIAL DYNAMIC LOADINGKeywords: crushing, composite material, circular and rectangular tubes, axial impact loading, absorbed energyThe crushing behavior of composite tubes in axial impact loading is investigated. Tubes of circular and rectangular cross section are simulated using an LS-DYNA software. The effect of fiber orientation on the energy absorbed in laminated composite tubes is also studied. The results obtained show that rectangular tubes absorb less energy than circular ones, and their maximum crushing load is also lower. The composite tubes with a [+θ/-θ] lay-up configuration absorb a minimum amount of energy at θ = 15°. The simulation results for a rectangular composite tube with a [+30/-30] lay-up configuration are compared with available experimental data. Cylindrical composite tubes fabricated from woven glass/polyester composites with different lay-ups were also tested using a drop-weight impact tester, and a very good agreement between experimental and numerical results is achieved.
展开▼
