孙民航
,
郭玉琴
,
汤鹏鹏
,
杨艳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.016
利用自主设计的实验装置,在CMT5105美特斯微机控制电子万能实验机上完成碳纤维复合材料(CFRP)的一系列冲裁实验,从碳纤维织物层数、树脂膜层数、温度、冲裁间隙、冲裁速度、冲头角度6个方面对CFRP剪切断裂行为进行研究,通过对载荷-位移曲线与能量-位移曲线的分析,揭示不同的工艺参数对其剪切断裂行为的影响.结果表明,树脂膜层数以及不同温度下的树脂形态对剪切断裂行为的影响很大,冲裁速度对剪切断裂的影响不明显,较小的冲裁间隙和冲头角度有利于断面质量的提高.
关键词:
碳纤维复合材料
,
冲裁
,
剪切断裂
,
断面质量
郭玉琴
,
孙民航
,
杨艳
,
汤鹏鹏
材料科学与工程学报
为了揭示不同态碳纤维复合材料(CFRP)在剪切冲裁过程中的变形及断裂行为,优化冲裁工艺方案,利用自主设计的冲裁模具,在CMT5105美特斯微机控制电子万能实验机上完成系列冲裁实验,研究了碳纤维织物层数、树脂膜层数、温度、冲裁速度、冲裁间隙、冲头角度对CFRP断裂行为的影响,并对载荷-位移曲线中出现的单、双峰现象进行了分析.结果表明:碳纤维织物与树脂膜交替舖放的CFRP断裂形式为分层断裂,当试件的厚度较小时,树脂膜易发生撕裂;温度的变化使树脂与碳纤维织物的结合状态改变,对断裂行为影响较大;冲裁速度太高或太低均使断面质量较差;冲裁间隙、冲头角度较小时,材料以剪切断裂为主,断面质量较好.
关键词:
碳纤维复合材料
,
冲裁
,
分层断裂
,
断面质量
郭玉琴
,
杨艳
,
孙民航
,
汤鹏鹏
材料研究学报
针对由环氧树脂膜及增强碳纤维织物交替铺放构成的碳纤维复合材料(CFRP)随温度变化所呈现的干态(室温固态)、软态(玻璃态转化温度区间)、湿态(树脂融熔温度区间)及固态(开始固化温度)特征,使用自主设计的剪切冲裁模具进行系列冲裁实验,分析了多态CFRP材料在不同工艺条件下的垂直剪切断裂行为和特征,并解释了相应的影响机理.结果表明:相对于干态碳纤维织物,干态/固态、软态、湿态CFRP材料在垂直剪切断裂过程中呈现出典型的非线性变形、非连续、分层断裂特性,但是剪切断裂所需的最大载荷依次增大;另外,较小的冲裁间隙和剪切角度、较高的冲裁速度有利于减弱局部纤维束的非连续断裂,使分层断裂更为集中和稳定.
关键词:
复合材料
,
CFRP
,
垂直剪切
,
断裂行为
,
冲裁
