復合材料混凝土模具有限元分析

1. 模具尺寸

模具尺寸大小為9000mm*3500mm，截面尺寸如下圖所示。

圖1.1 模具截面尺寸

2. 有限元分析結果

2.1. 第一種材質

彈性模量E1=51492MPa，E2=10000MPa，E3=10000MPa，泊松比υ12=0.22，υ13=0.22，υ23=0.30，剪切模量G12=21103MPa，G13=21103MPa，G23=4000MPa，纖維方向的拉伸極限應力為923MPa，纖維方向的壓縮極限應力為493MPa，剪切強度為245MPa。

在混凝土側壓和澆筑混凝土沖擊的作用下，模具的應力及位移變化如下圖所示。

圖2.1 模具應力云圖

圖2.2 模具位移圖

由以上結果可知，模具最大應力為5.23MPa,最大位移為0.195mm。

2.2. 第二種材質

彈性模量E1=28400MPa，E2=5515MPa，E3=5515MPa，泊松比υ12=0.22，υ13=0.22，υ23=0.30，剪切模量G12=11639MPa，G13=11639MPa，G23=2121MPa，纖維方向的拉伸極限應力為654.59MPa，纖維方向的壓縮極限應力為445.79MPa，剪切強度為106.65MPa。

在混凝土側壓和澆筑混凝土沖擊的作用下，模具的應力及位移變化如下圖所示。

圖2.3 模具應力云圖

圖2.4 模具位移圖

由以上結果可知，模具最大應力為5.25MPa,最大位移為0.354mm。