碳纖維復合材料電流分布特性仿真與試驗研究

作者：阮巍,段澤民,司曉亮,李志寶,仇善良,張松

摘要：碳纖維復合材料(CFRP)的電導率具有各向異性,在雷電注入下,其電流分布與傳統金屬材料不同。為探究CFRP板電流分布特性,本文利用多物理場電磁仿真軟件建立CFRP板縮比雷電流注入模型,依據電流密度仿真結果開展電流注入試驗,采集不同方向的電流波形。結果表明:以峰值電流較小的波形注入時,對于無防護CFRP板,沿著表層纖維排布方向的電流峰值大于表面垂直和厚度方向電流峰值,各方向電流波形與注入波形基本一致,且峰值電流隨著注入電流峰值線性增長;銅網防護下,CFRP板厚度方向的電流峰值遠小于表面其他方向電流峰值;鋁板則表現為厚度方向的電流峰值大于表面其他方向電流峰值。

發文機構：合肥工業大學電氣與自動化工程學院 強電磁環境防護技術航空科技重點實驗室 飛機雷電防護安徽省重點實驗室

關鍵詞：各向異性電導率CFRP電流密度電流波形復合材料anisotropyelectrical conductivityCFRPcurrent densitycurrent waveformcomposites

分類號： TB332[一般工業技術—材料科學與工程]