开孔CFRP管

几何参数驱动强度可预测

开孔CFRP管在含孔和壁厚耦合几何因素下的环向拉伸失效机制和强度预测,为航空航天与压力容器的结构容损设计提供了可直接应用的实体部件。

Dongchen, Mao · Jinhe, Zhang · 徐强 · 柯映林

Composite Structures 2026

参数信息

孔致强度衰减幅度
47.0 %
壁厚致强度衰减幅度
8.7 %
孔致强度衰减幅度(初始)
30.6 %
壁厚致强度衰减幅度(初始)
30.2 %

技术优势

强度变化规律可刻画

孔直径增大时环向强度呈三阶段下降-平台-下降,壁厚增大时呈非线性快-慢衰减,二者耦合效应也被定量澄清。

耦合效应可定量利用

壁厚减小使孔致强度衰减从30.6%增至47.0%,而孔径增大使壁厚致衰减从30.2%降至8.7%,为几何参数权衡提供依据。

FE模型抑制网格敏感

集成单元FE模型有效抑制几何变化相关的网格敏感性,与实验数据高度吻合,可用于参数化研究和设计。

应用场景