Optimización de las formas de los especímenes de tracción biaxial en compuestos aeroespaciales con grandes deformaciones
Autores: Luo, Haowen; Wang, Jiangtao; Wang, Xueren; Liu, Xiangyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de las formas de los especímenes de tracción biaxial en compuestos aeroespaciales con grandes deformaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Optimización
Configuraciones de especímenes cruciformes
Pruebas de tracción biaxial
Materiales compuestos blandos
Industria aeroespacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en la optimización de configuraciones de especímenes en forma de cruz para la prueba de tracción biaxial de materiales compuestos blandos utilizados en la industria aeroespacial bajo condiciones de gran deformación. Se estableció un sistema de evaluación integral basado en la uniformidad de tensión-deformación y la eficiencia de transferencia de carga, y se analizó la estabilidad de estas métricas durante el proceso de tracción. Utilizando simulación por elementos finitos y análisis multiparamétrico, se identificó el conjunto principal de parámetros que afecta el rendimiento del espécimen. Se investigó la influencia de diferentes parámetros en la uniformidad de tensión-deformación y la eficiencia de transferencia de carga. Basado en los criterios de optimización, se desarrolló una configuración optimizada de espécimen plano en forma de cruz. Esta configuración demostró una excelente estabilidad de rendimiento durante la deformación, con un error final de uniformidad de tensión controlado dentro del 2.2%. El error final de uniformidad de deformación se mantuvo en 2.9%. El rango de fluctuación de la eficiencia de transferencia de carga no superó el 1.5%. Este estudio proporciona pautas para el diseño de especímenes para pruebas de gran deformación de materiales compuestos blandos y puede ser utilizado como referencia para trabajos futuros sobre la optimización de especímenes.
Descripción
Este estudio se centra en la optimización de configuraciones de especímenes en forma de cruz para la prueba de tracción biaxial de materiales compuestos blandos utilizados en la industria aeroespacial bajo condiciones de gran deformación. Se estableció un sistema de evaluación integral basado en la uniformidad de tensión-deformación y la eficiencia de transferencia de carga, y se analizó la estabilidad de estas métricas durante el proceso de tracción. Utilizando simulación por elementos finitos y análisis multiparamétrico, se identificó el conjunto principal de parámetros que afecta el rendimiento del espécimen. Se investigó la influencia de diferentes parámetros en la uniformidad de tensión-deformación y la eficiencia de transferencia de carga. Basado en los criterios de optimización, se desarrolló una configuración optimizada de espécimen plano en forma de cruz. Esta configuración demostró una excelente estabilidad de rendimiento durante la deformación, con un error final de uniformidad de tensión controlado dentro del 2.2%. El error final de uniformidad de deformación se mantuvo en 2.9%. El rango de fluctuación de la eficiencia de transferencia de carga no superó el 1.5%. Este estudio proporciona pautas para el diseño de especímenes para pruebas de gran deformación de materiales compuestos blandos y puede ser utilizado como referencia para trabajos futuros sobre la optimización de especímenes.