图1.13射流成形定常流动模型建立射流成形的定常流体力学理论，所作假设如下：爆轰波到达药型罩表面，微元以大小和方向不变的压合速度运动；各微元速度v0及变形角δ相等；变形过程中罩长度不变，即AC=BC。......
2025-09-29
理论、试验与有限元方法下的玻纤复合材料最大扭矩的差异探究
【摘要】：理论最大扭矩值与试验最大扭矩值相差7.34%，存在一定差别的可能原因是理论方法使用的是简化的带状模型，加强层整体假设为各向异性的材料，并且理论方法假设缠绕方向与扭矩方向相反的玻纤在受扭时是不发挥抗扭特性的，因此与试验结果存在一定偏差。有限元模型最大扭矩值与试验最大扭矩值相差14%。图21.15三种方法的扭矩扭转角关系图表21.5三种方法对应的极限扭矩和极限扭转角
图21.15为理论求解、有限元模型、样管试验得到的扭转角-扭矩曲线。从图中可以看出，三种方法得到的扭矩-扭转角曲线吻合较为一致。试验的扭矩-扭转角曲线上，当扭转角平均值小于0.337 rad时，玻纤增强柔性管一直保持弹性变形；扭转角达到0.337 rad时，扭矩达到最大值2 590.003 N·m，此时玻纤增强柔性管已达到破坏。理论方法的扭矩-扭转角曲线上，当扭转角小于0.339 6 rad时，玻纤增强柔性管同样保持弹性变形；扭转角达到0.340 rad时，扭矩达到最大值2 400 N·m，此时玻纤增强柔性管已达到破坏。理论最大扭矩值与试验最大扭矩值相差7.34%，存在一定差别的可能原因是理论方法使用的是简化的带状模型，加强层整体假设为各向异性的材料，并且理论方法假设缠绕方向与扭矩方向相反的玻纤在受扭时是不发挥抗扭特性的，因此与试验结果存在一定偏差。在ABAQUS建立的有限元模型的扭矩-扭转角曲线上，当扭转角小于0.335 rad时，玻纤增强柔性管一直保持弹性变形；扭转角达到0.335 rad时，扭矩达到最大值3 011.65 N·m，此时玻纤增强柔性管已达到破坏。有限元模型最大扭矩值与试验最大扭矩值相差14%。三种方法的极限扭转角和极限扭矩见表21.5。
图21.15 三种方法的扭矩扭转角关系图(https://www.chuimin.cn)
表21.5 三种方法对应的极限扭矩和极限扭转角
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