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哈工大研究显示:分层损伤对CFRP材料影响最显著

 材料之友

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《汽车工程》2024年第12期发表哈工大(威海)等机构“基于兰姆波的CFRP电池箱冲击损伤评估”成果。

CFRP用于电池箱可减重并提升安全性能,但其底部易受低速冲击产生目视不可见损伤(BVID)。虽基于压电传感器的兰姆波损伤监测技术常用,测量相对声学非线性参数(RANP)可评估BVID程度,但冲击损伤对CFRP导波传播影响机制研究不足。

为此,研究通过实验与仿真相结合:构建CFRP层合板冲击 - 监测一体化仿真模型,用多分析步方法研究冲击与兰姆波非线性关联;依据ASTM D7136设计落锤冲击试验,测量相关曲线与能量变化验证模型;在Abaqus中搭建不同预置损伤类型仿真模型;采用时频域方法处理结果,量化微观损伤,研究不同损伤类型对RANP影响机制。

结果表明,建立的模型精度满足需求;冲击能量增加,损伤加剧,兰姆波相对声学非线性参数增大;不同损伤类型对兰姆波传播特性及RANP影响不同,分层损伤引起非线性最大,损伤面积达阈值后,非线性声学参数变化显著。该研究为评估冲击损伤程度提供新依据,对提升新能源汽车关键部件性能与一体化设计意义重大。 

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回复材料之友:该研究提供了一种新的依据来评估冲击损伤程度,这对于改进制造工艺非常重要
回复材料之友:对于想要深入了解CFRP材料特性的同行来说,这篇论文是必读的
回复材料之友:如果能把这个研究成果应用到实际生产中,那将是一个巨大的进步

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