GF/PCBT复合材料熔融连接接头失效分析的实验研究与数值模拟

作     者：张璐 章继峰 王振清 周利民 ZHANG Lu;ZHANG Jifeng;WANG Zhenqing;ZHOU Limin

作者机构：哈尔滨工程大学智能结构与先进复合材料实验室哈尔滨150001 香港理工大学机械工程系香港999077 

基　　金：港澳台科技合作专项(2014DFH50060) 国家自然科学基金(51379045) 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2015年第32卷第4期

页      码：1225-1232页

摘      要：为了解决高黏度热塑性树脂难以制备高强度、大尺寸纤维增强热塑性复合材料构件的问题,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺与热压工艺相结合的方法,以环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)在催化剂作用下聚合成的聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)为基体,制备了纤维体积分数达70%的连续玻璃纤维(GF)/PCBT复合材料层合板及熔融连接件,并测得其力学参数。采用数值模拟方法对连接界面层数分别为1、2、3层的A、B、C型3种不同方案的GF/PCBT复合材料熔融连接接头的承载能力和失效模式进行了预测。结果表明:不同的结构设计方案对GF/PCBT复合材料接头性能的影响较大,当连接长度在一定范围内时,接头区域主要发生界面分层失效,接头处复合材料的翘曲为界面裂纹加速扩展的主要因素,C型连接方式的接头结构承载能力相比于A型连接方式有明显提高;增加C型接头连接长度,试件承载能力提高,直至接头处界面分层失效和纤维、基体失效同时发生;继续增加连接长度,纤维与基体失效将成为接头区域的主要失效模式,此时承载能力无明显提升。

主 题 词：聚环状对苯二甲酸丁二醇酯 复合材料 熔融连接接头 分层损伤 数值模拟 VARTM 

学科分类：0817[工学-轻工类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13801/j.cnki.fhclxb.20141107.001

馆 藏 号：203705411...