王灿
,
陈浩然
复合材料学报
采用双悬臂梁（DCB）试验研究了具有不同密度的PMI泡沫芯体的玻璃纤维增强复合材料夹芯梁界面裂纹曲折破坏路径。基于包含裂纹的物质点算法（MPM），建立了与试验研究相适应的MPM模型，在不同的面板／芯体模量比下计算了界面裂纹裂尖模态比和曲折破坏角，并结合曲折破坏准则模拟了界面裂纹曲折破坏路径。数值模拟结果和试验现象吻合良好，说明了本文中数值分析模型和方法的有效性。研究结果表明，面板材料和芯体材料模量失配越严重，界面裂纹发生曲折破坏时的破坏角越大；裂纹折人芯体后，在I型为主的加载模式的支配下以基本平行于界面的方向扩展。
关键词:
复合材料夹芯梁
,
界面断裂
,
曲折破坏
,
裂纹扩展路径
,
物质点方法
孙直
,
石姗姗
,
孙士勇
,
陈浩然
,
胡晓智
复合材料学报
为研究芳纶短纤维对复合材料夹芯材料/结构的界面及性能的影响,对具有芳纶短纤维增韧界面的碳纤维-泡沫铝夹芯梁进行了试验和细观增韧机制研究.在夹芯梁制备过程中,在碳纤维-泡沫铝界面加入低密度芳纶短纤维薄膜,通过短纤维的桥联作用,提高夹芯梁的界面黏接性能.研究了芳纶纤维增韧对夹芯梁面内压缩性能和破坏模态的影响,采用非对称双悬臂梁(ADCB)试验测量了不同增韧参数条件下,碳纤维表板与泡沫铝芯体之间的临界能量释放率.试验结果显示:在相同增韧参数条件下,Kevlar纤维增韧夹芯梁的面内压缩性能和界面临界能量释放率均较好,而混杂长度Kevlar纤维的界面增韧效果最优.通过对试件断面的SEM观测,分析了芳纶纤维增韧的细观增韧机制.
关键词:
复合材料夹芯梁
,
界面增韧
,
芳纶纤维
,
低密度短纤维薄膜
,
桥联作用
