首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     

平纹编织CFRP制孔分层形成机制的热-力学理论建模及试验分析
作者姓名:苏飞  李枫  刘广涛
作者单位:湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室 湘潭 411201
基金项目:国家自然科学基金(52175400、51805164)、湖南省自然科学基金(2021JJ30263)和湖南省教育厅科研(18A182)资助项目。
摘    要:碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)在航空航天领域获得了广泛应用,但由于各向异性和层间连接较差等特点,钻削过程中极易出现分层缺陷,严重影响构件的使用性能。为分析钻削温度对平纹编织CFRP制孔缺陷的影响机制,基于弹性地基梁理论、黏聚力学模型和热力学理论,建立了新钻型钻削平纹编织CFRP制孔分层形成的理论模型。结果表明:当新钻型多刃尖(Ⅲ)钻削孔边缘的最表层材料时,钻削温度达到最大值,对最终分层的形成最为关键;钻削温度和制孔分层随着主轴转速的增大而逐渐降低,随着进给速度的增大而逐渐升高。当纤维角度(θ)在0°/90°/180°/270°附近时,层间分层的临界轴向力达到最大值,分层相对较大,当纤维角度(θ)在45°/135°/225°/315°附近时,临界轴向力最小,分层并非极大。因此,临界力的大小只能反映产生分层缺陷的难易程度,不能决定分层的最终形状和大小。考虑温度影响时的制孔分层形态预测与试验观测基本吻合,而不考虑温度影响下所获得的预测值总体上偏小。此外,平纹编织CFRP分层形状基本呈近似圆形。

关 键 词:碳纤维增强复合材料(CFRP)  钻削  临界轴向力  钻削温度  分层缺陷
收稿时间:2021-12-20
本文献已被 万方数据 等数据库收录!
点击此处可从《机械工程学报》浏览原始摘要信息
点击此处可从《机械工程学报》下载全文
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号