《表1 单向层板模拟参数》

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《CFRP层板电热作用下温度场及内应力变化》

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CFRP复合材料单向层板模拟计算模型的参数设置及边界条件见表1，固定参数为比热容957 J/（kg·℃），密度1 530 kg/m3，热对流系数10 W/（m2·℃），辐射率0.99，斯蒂芬–玻尔兹曼常数5.67×10–8 W/（m2·K4）。图4为试验测试和模拟计算试验件在不同强度直流电流作用下表面稳态温度结果。可以看出，随着电流强度增加，CFRP复合材料单向层板电热作用产生的焦耳热随之增加，模拟计算和试验测试表面稳态温度大小基本吻合；在电流强度大于4 A时，模拟计算温度略高于试验测试温度，这是因为模拟计算定义接触电阻不存在，且试样与环境热对流及热辐射条件相对理想，因此笔者采用ANSYS建立的CFRP复合材料三维电热模型是可靠的。