碳纤维复合材料格栅端框连接结构拉伸承载性能预测与试验验证

摘要

碳纤维复合材料格栅结构凭借其优异的承载能力和减重效果，在航空航天、汽车工业、建筑结构等多个领域展现出广阔的应用潜力。然而，由于其特殊的网格构型，连接结构的设计异常复杂且充满挑战，这些都成为制约其发挥承载性能和减重优势的关键因素。以Kagome格栅为具体案例，通过有限元模拟和试验验证，深入探究格栅端框连接结构设计及承载性能。采用铺层交替搭接工艺，整体制备格栅X型结构单元。在拉伸加载过程中，其破坏模式表现为上端横向肋条断裂及X交叉点处肋条基体的拉伸破坏。与试验研究结果相比，采用Hashing破坏准则和Camanho渐进损伤有限元模型预测时误差为13.3%。

关键词

碳纤维复合材料 / 格栅结构 / 连接结构 / 有限元模型 / 拉伸载荷