A three-level hybrid metal/in-plane-CFRP/crossed-lamellar microstructure concept for containment applications
A three-level hybrid metal/in-plane-CFRP/crossed-lamellar microstructure concept for containment applications
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用于安全壳应用的三级混合金属/面内 CFRP/交叉层状微结构概念
DOI：
10.1016/j.compositesa.2019.105609
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Häsä R
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Häsä R
本文提出了一种新型复合金属/碳纤维增强聚合物（CFRP）微观结构，该结构包括仿生交叉层状CFRP层（面外纤维）和传统CFRP层（面内纤维）。我们表明，由于交叉板层和金属层，这种微观结构能够保持其结构完整性，而面内纤维则提供了刚度和强度。本文对金属杂化/交叉片层块进行了数值和实验研究。然后，我们继续创建完整的微观结构，包括准各向同性块。我们的研究结果表明，这些结构能够以伪延性的方式承受非常大的曲率。这使得它们对结构完整性至关重要的工程应用具有吸引力，例如安全壳结构。
This paper proposes a novel hybrid metal/Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) microstructure which includes a bio-mimetic crossed-lamellar CFRP layer (with out-of-plane fibres) as well as traditional CFRP layers (with in-plane fibres). We show that this microstructure is capable of preserving its structural integrity due to the crossed-lamellar and metal layers while the in-plane fibres provides it stiffness and strength. We studied numerically and experimentally a metal hybrid/crossed lamellar block in isolation, both with aluminium and titanium for the metal. We then proceeded to create the full microstructure, including a quasi-isotropic block. Our results show that these structures can withstand very large curvatures in a pseudo-ductile way. This makes them attractive for engineering applications where structural integrity is paramount, such as for containment structures.
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