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摘 要：基于珠鏈模型，采用離散單元法對纖維模型進行柔性化處理；通過搭建 EDEM-Fluent 耦合仿真模型，對柔性再生碳纖維在漸縮流場中的流動取向過程進行仿真模擬。采用濕法取向技術(shù)對 6 mm 纖維進行重新取向排布制備取向氈，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比。采用模壓法制備了碳纖維/環(huán)氧樹脂基復合材料，對其力學性能進行表征。

結(jié)果表明，碳纖維復合材料的汽車B柱相較于原版的B柱擁有更好的力學性能，其質(zhì)量減輕了40%;Belingardi等[7]為了能將復合材料利用到保險杠的加工制造中，用數(shù)值仿真技術(shù)進行了驗證，結(jié)果表明，在吸收相同撞擊力和承受相同載荷的情況下，碳纖維復合材料制成的保險杠總體質(zhì)量更低。可見，碳纖維增強復合材料是汽車輕量化新型材料的優(yōu)良選擇。

摘 要 碳纖維及其復合材料因其優(yōu)異的拉伸性能和輕質(zhì)特性而備受關(guān)注，但是，自從它們問世以來，碳纖維及其復合材料在壓縮載荷下的較差性能一直是制約其廣泛應(yīng)用的主要障礙

對于航空結(jié)構(gòu)部件，與其他復合材料技術(shù)相比，碳纖維預浸料可提供最高的比剛度和比強度。例如，硼纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料被用于美國F-14和F-15戰(zhàn)斗機的尾翼蒙皮，但制造時使用的復合材料的結(jié)構(gòu)重量百分比很小，F(xiàn)-15中復合材料用量僅為2%。隨后，復合材料應(yīng)用比例逐漸提高，從F-18的19%上升到F-22的24%。碳纖維材料也用于歐洲臺風戰(zhàn)斗機。

在以往文獻中，研究者們通過實驗、理論分析和數(shù)值模擬技術(shù)來研究碳纖維復合材料鉆孔中的損傷機制，但是， 實驗對碳纖維復合材料變形和損傷擴展的研究比較有限 。采用常規(guī)數(shù)值分析方法時，鉆孔碳纖維復合材料（CERPs）的損傷缺陷在多損傷機制耦合作用下表現(xiàn)為混合破壞模式。有限元軟件中元素的破壞模式主要包括損傷產(chǎn)生、損傷累積、損傷演化、d單元刪除等復雜過程。

一、主要研究方向碳纖維復合材料的研究主要分為材料設(shè)計、力學性能分析、制造工藝與結(jié)構(gòu)仿真、失效與壽命預測四大類： 研究方向 主要內(nèi)容 1.復合材料微觀建模 單纖維-樹脂界面模型、纖維分布統(tǒng)計模型、多尺度本構(gòu)關(guān)系；研究纖維、界面和基體的耦合機理。

摘要：本文綜述了過去十年間研究學者在提升碳纖維增強聚合物（CFRP）復合材料熱導性能方面取得的進展。

? 3D科學谷白皮書 技術(shù)特征NASA的這項技術(shù)是首個成功實現(xiàn)高溫碳纖維填充熱固性聚酰亞胺復合材料的3D打印技術(shù)。對碳纖維填充的RTM370進行選擇性激光燒結(jié)后進行后固化，以實現(xiàn)更高的溫度性能，從而獲得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為370℃的復合材料部件。 ▲NASA 通過SLS 工藝3D打印的熱固性聚酰亞胺復合材料，打印完成后需進行后固化。

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采用有限元模擬方法研究了定向SCFs與Al球形顆粒復合材料的工作機理和導熱性能。 此外，利用紅外熱像儀觀察了復合材料在加熱和冷卻階段的表面溫度變化。當SCF-90作為裸模和筆記本電腦熱管之間的TIM時，溫度下降了16℃，表明SCF-90成功地實現(xiàn)了沿垂直定向碳纖維基三維網(wǎng)絡(luò)的高效傳熱。這項工作說明了使用SCFs制備高導熱3D網(wǎng)絡(luò)的前景，可用于未來電子設(shè)備的熱管理。

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增強體從形態(tài)上分，常見的有纖維體與粒狀體，從材料上分，有碳材料、硼材料、碳化硅及一些高聚物材料。現(xiàn)有的復合材料中的增強體以纖維體為主，以纖維體為增強體的復合材料有著比重小、比強度和比模量大等優(yōu)點，纖維復合材料被廣泛應(yīng)用于汽車、飛機等民用領(lǐng)域以及戰(zhàn)斗機、導彈等軍用領(lǐng)域。

采用線性剛度退化形式定義材料的等效應(yīng)力和損傷變量，如下圖所示，關(guān)于等效應(yīng)力應(yīng)變的損傷演化方式如下： 復合材料損傷演化利用Cohesive單元模擬復合材料分層損傷，采用二次應(yīng)力準則作為損傷初始判據(jù)和混合能量演化B-K準則作為損傷演化準則。使用ABAQUS的VUMAT接口完成復合材料本構(gòu)模型的編寫。

對碳纖維復合材料V型缺口試樣進行了應(yīng)力比為0.05的剪切疲勞試驗，獲得了該CFRP的S-N曲線，與金屬的S-N曲線的對比，可見其疲勞強度大于傳統(tǒng)金屬的疲勞強度，說明碳纖維復合材料具有良好的疲勞性能。復合材料疲勞試驗服務(wù)方案國高材分析測試中心可提供全面的復合材料疲勞檢測服務(wù)，確保您的產(chǎn)品安全耐用。

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復合材料由基體材料和增強材料兩種組分組成，其中，碳纖維增強復合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic，以下簡稱CFRP）是指采用碳纖維作為增強材料的復合材料，具有比強度高，比模量高的優(yōu)點，且具有較高的可設(shè)計性，是寶馬i3電動車、奧迪A8、前途K50電動車等車型主要采用的復合材料類型。