基于Ansys冲击模型下石墨烯增强碳纤维复合材料叶片抗冲击性能分析

编号：CYYJ04149

篇名：基于Ansys冲击模型下石墨烯增强碳纤维复合材料叶片抗冲击性能分析

作者：柴子涵 彭凌溥 杨铮鑫

关键词： 石墨烯 复合材料 抗冲击性能 破坏损伤

机构： 沈阳化工大学机械与动力工程学院

摘要： 针对目前飞机发动机叶片使用存在的脆性大、横向耐冲力差等问题,本文基于显示动力学下冲击载荷模拟的方法,以具有高力学性能强度的碳纤维复合材料叶片为研究对象,进行冲击模型建立,对比分析不同冲击能量、速度下,碳纤维复合材料叶片的应力分布、应变、损伤情况等抗冲击性能。结果表明:添加石墨烯改性后,碳纤维复合材料的密度、弹性模量发生改变,使其界面作用力增大,材料横向耐冲力、耐磨性增强。相同冲击载荷下,石墨烯改性后的碳纤维叶片残余应力减少11.9%,应变减小6.4%,可以有效减小冲击时产生的损伤破坏。