《表1 玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料性能参数[27-28]》

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《基于UMATHT子程序的玻璃纤维/乙烯基酯热响应数值模拟》

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以文献[27-28]中的实验为算例，进行了有限元建模与计算。实验材料为玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料层合板，其中纤维增强材料为平纹编织的无碱玻璃织物（800 g/m2），基体为未改性的亚什兰环氧乙烯基树脂（DERAKANE411-350），且不含防火剂和添加剂，采用真空袋树脂灌注工艺制成，室温下（20℃，55%相对湿度）固化，80℃下后固化2 h。纤维铺层顺序为[0/90]，纤维体积含量为55%，试样平面尺寸为100 mm×100 mm，厚度为9 mm。实验采用Stanton-Redcroft型耗氧量锥形量热仪，根据ASTM E 1354标准对试样在空气气氛下进行锥形量热仪实验，辐射热流垂直施加在整个玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料试样表面，分别为10 k W/m2、25 k W/m2、50 k W/m2和75 k W/m2。试样表面与背部各粘贴一个热电偶，厚度方向中心位置处预埋一个热电偶，用于测量实验过程中厚度方向上不同位置处材料的温度值。试样几何尺寸、热流施加方式和热电偶粘贴位置如图1所示，其中有限元模型的z向与材料厚度方向平行。有限元模型采用DC3D8单元，单元总数为1 936个，计算时间为3 000 s，与加热时间一致。材料性能参数如表1所示。