復(fù)合材料層合板工作環(huán)境中常會受到?jīng)_擊載荷。為充分利用材料性能,需根據(jù)動態(tài)下材料性能進行設(shè)計,因而研究層合板動態(tài)力學性能至關(guān)重要。本文針對碳/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層合板沖擊彎曲損傷問題開展研究�；跍熟o態(tài)及落錘沖擊彎曲試驗數(shù)據(jù),得到了層合板層間強度修正系數(shù),建立了層合板彎曲失效模型,研究了加載速率對層合板抗彎曲性能的影響,并與試驗結(jié)果對比驗證強度修正系數(shù)的可靠性和彎曲失效模型的合理性。此外,本文進一步將所得到的強度修正系數(shù)應(yīng)用于多種鋪層形式的復(fù)合材料層合板失效研究中,并預(yù)報其彎曲性能。具體研究工作和結(jié)論如下:（1）開展了單向增強碳/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料板準靜態(tài)及落錘沖擊四點彎試驗,分析了加載速率對單向增強層合板彎曲損傷的影響規(guī)律。纖維與基體間界面脫粘致使純彎段纖維束發(fā)生局部屈曲會引起層合板喪失承載力。低速沖擊載荷下層合板彎曲極限應(yīng)力比準靜態(tài)下提高了13%²2%,其原因是低速沖擊載荷下界面分層損傷小于準靜態(tài)下分層損傷。隨著加載速率的提高損傷模式有由界面脫粘向界面周邊基體開裂轉(zhuǎn)變的趨勢。（2）基于不同速率下的四點彎試驗數(shù)據(jù),引入了一種基于界面層張開速率動態(tài)失效強度參數(shù)修正因子。... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單向增強碳/環(huán)氧樹脂板試驗件表2-1INSTRON3367電子萬能材料試驗機性能參數(shù)

而該傳感器位于沖頭上方的如圖2-5 所示位置。試驗中沖頭處于一個非慣性系中，受力并不平衡，導(dǎo)致傳感器測得的載荷與試驗件所受載荷有所區(qū)別，需考慮沖頭慣性力的影響。t 時刻，試驗件實際所受載荷F' (t)為： IF t F t F t(2-1)式中，F(xiàn)(t)——試驗機所測載荷數(shù)據(jù)；FI(t)——沖頭慣性力。 IF t ma t(2-2)式中，m——錘頭質(zhì)量，拆卸后可稱得，為 1.63kg；a(t)——t 時刻的錘頭加速度，可根據(jù)試驗機輸出的速度-時間曲線計算差分得到一個近似值。圖 2-5 落錘沖擊四點彎加載示意圖2.3.2 試驗結(jié)果分析利用落錘試驗機對試驗件進行四點彎的動態(tài)測試，測試所得不同初始速率下

0 2 4 6 812341.5m/s2.5m/s3m/s4m/s速度/(m/s)時間/ms0 1 2 3 4400450500550600極限應(yīng)力(Mpa)實驗數(shù)據(jù)擬合曲線極限荷載時刻速率(m/s)圖 2-8 不同初始速率下落錘速率-時間關(guān)系 圖 2-9 不同表征速率下四點彎極限應(yīng)力不同表征速率下，層合板極限應(yīng)力試驗數(shù)據(jù)如圖 2-9 散點所示，可以看出動態(tài)下層合板的極限應(yīng)力離散性明顯高于準靜態(tài)下的。采用冪函數(shù)對表征速率-極限應(yīng)力關(guān)系進行擬合[70,71]，擬合函數(shù)為：σ=57.26*v0.4296+463.7 (2-4)在測試的表征速率范圍內(nèi)，極限應(yīng)力有著隨表征速率增大而增大的趨勢，且隨著表征速率增大增速明顯變緩慢，有著增長停滯的趨勢。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3127813