关志东
,
黎增山
,
刘德博
,
李星
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔压缩，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔压缩损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献中试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明，本文中所建立的层板开孔压缩损伤分析模型能够模拟含孔层合板压缩过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏，并最终预测含孔层合板压缩失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔压缩
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
卓越
,
关志东
,
周睿
,
谭日明
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151113.003
为研究碳纤维增强树脂基复合材料开孔层板在压缩加载过程中的损伤起始、演化方式和损伤特点,采用微距拍摄、逐级加载超声C扫描、X光扫描和扫描电子显微镜观测4种观测手段对国产CCF300/5228A[45/0/-45/90]4s、[452/02/-452/902]2s、[454/04/-454/904]s3种铺层方式的开孔层板进行了压缩试验研究.对压缩载荷作用下开孔层板的损伤起始和损伤演化进行了观察和对比.对试验中观测到的纤维微屈曲、纤维挤出、孔边开裂和分层扩展等现象之间的关系进行了分析和说明.试验结果表明:压缩载荷下45°和90°铺层相邻位置为层板易分层位置,含45°和90°铺层相邻位置的开孔层板渐进损伤过程较为明显:开孔层板在压缩载荷下较早出现损伤,损伤的起始和演化缓解了孔边应力集中,促使压缩应变能在孔边逐步释放,推迟开孔层板压缩破坏的发生,提高层板压缩承载能力.研究结果可为材料结构损伤容限设计提供依据.
关键词:
复合材料
,
开孔压缩
,
渐进损伤
,
试验研究
,
损伤容限
