芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料低速冲击实验研究

作     者：孙颖 史宝会 李涛涛 刘丽敏 陈利 SUN Ying SHI Bao-hui LI Tao-tao LIU Li-min CHEN Li

作者机构：天津工业大学复合材料研究所先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 

基　　金：国家自然基金青年科学基金(11102133) 航空飞行器发动机立体织物增强复合材料叶片关键技术研究(15ZCZDGX00340) 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2016年第39卷第5期

页      码：709-714页

摘      要：芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料具有灵活的可设计性和较高的减重效率,设计制备了2种层间混杂、2种夹芯混杂和层内混杂共5种混杂结构的芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料层板,通过落锤冲击试验研究了混杂结构、高强聚乙烯纤维混杂含量对其冲击载荷、冲击弹性应变能、冲击损伤形貌等抗冲击性能的影响。结果表明,芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料层板载荷峰值均大于2种单一纤维复合材料层板,试样冲击正面与背面均为芳纶纤维的层间混杂层板冲击载荷峰值最大,冲击正面与背面均为高强聚乙烯纤维的混杂层板分层损伤严重;5种混杂结构层板吸收的能量均小于单一纤维层板,而弹性应变能均大于单一纤维层板。在冲击能量相近的情况下,层内混杂层板冲击后损伤面积最小;随着高强聚乙烯纤维混杂含量增加,载荷峰值先增大后减小,当高强聚乙烯纤维混杂含量约为40%时,层间混杂复合材料层板冲击载荷峰值最大。文中进一步分析了混杂复合材料层板的冲击损伤破坏机制,为低速冲击防护产品的研发提供一定设计依据。

主 题 词：芳纶 高强聚乙烯纤维 复合材料 混杂结构 低速冲击性能 

学科分类：08[工学] 082504[082504] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7673/j.issn.1006-2793.2016.05.020

馆 藏 号：203207456...