超薄单层碳纤维增强复合材料板拉伸和压缩失效行为研究

作     者：刘雁鹏 韩宇泽 任中杰 任明法 LIU Yanpeng;HAN Yuze;REN Zhongjie;REN Mingfa

作者机构：大连理工大学工程力学系大连116024 大连理工大学机械工程学院大连116024 

基　　金：国家自然科学基金(12272078) 

出 版 物：《复合材料科学与工程》 (Composites Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第12期

页      码：19-25页

摘      要：碳纤维增强复合材料薄层化使其力学性能及设计空间得到了进一步的提升。为了探究超薄单层碳纤维增强复合材料的基础力学性能及失效机理,制备了单层层厚为24μm、55μm、75μm和100μm的复合材料单向板,进行了纵向拉伸、横向拉伸、纵向压缩和横向压缩试验,分析了单层层厚对碳纤维增强复合材料模量、强度的影响,揭示了不同单层层厚碳纤维增强复合材料单向板的失效模式及机理。结果表明:单层层厚对碳纤维增强复合材料在纵向拉伸强度、横向拉伸强度、纵向压缩模量和横向压缩模量的影响并不是单调的,恰当的单层层厚可以使复合材料发挥出最佳的力学性能。此外,单层层厚对碳纤维增强复合材料单向板的失效模式有明显的影响,主要表现在横向劈裂程度、纤维断裂程度、单向板分层程度以及裂纹萌生扩展模式。

主 题 词：超薄单层碳纤维增强复合材料 单层层厚 单向板 失效行为 力学性能 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.19936/j.cnki.2096-8000.20241228.003

馆 藏 号：203156884...