碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝合金短柱力学性能

来源：复合材料学报杂志2021年第4期北京时间：

作者：郭小农, 王丽, 罗永峰, 徐航, 邹家敏,

摘要：碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝合金 (CFRP-Al)短柱轻质高强，具有良好延性，在大跨空间结构中具有广阔的应用前景，然而国内外对其受力性能的研究目前几乎处于空白状态。为此，本文对CFRP-Al短柱进行了理论分析、试验研究和数值模拟。推导得到了CFRP-Al短柱的等效工程弹性常数；进行了6根短柱轴压试验，得到了其轴压承载力和破坏模式；根据弹性力学推导得到了试件的荷载-压缩变形曲线，理论曲线与试验曲线吻合良好；建立了两种有限元模型—逐层精细化模型和整体等效简化模型，并将两种数值模型结果与试验结果对比，结果表明，两种数值模型均能很好地模拟CFRP-Al短柱的轴压性能。

关键词：碳纤维, 铝合金, 叠层复合材料, 理论分析, 数值模拟, 力学性能,