采用雙懸臂梁(DCB)試驗測試和研究了織物增強復(fù)合材料層合板的層間斷裂韌性與斷裂行為。為了評價測試溫度和試樣幾何尺寸的變化對層間斷裂韌性的影響,分別在室溫(RT)和液氮溫度(77K)條件下對不同尺寸的試樣進行了雙懸臂梁試驗。采用掃描電鏡對分層斷裂面進行了觀察,分析和驗證了層間斷裂特性。
在復(fù)合材料層合板的層間強度評價方面,過去常采用比較成熟的雙切口拉伸/壓縮試驗或三點彎曲短梁試驗,通過測試層間剪切強度來評價層合板的層間斷裂特性。近幾年,從斷裂力學(xué)的角度,作為裂紋擴展阻力的層間斷裂韌性(能量釋放率)逐漸受到重視,并用來評價層合板的層間斷裂特性。復(fù)合材料層合板,其層間斷裂韌性被認為是結(jié)構(gòu)件設(shè)計時的基準值或開發(fā)階段的目標值,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中是一個非常重要的參數(shù)[1-3]。關(guān)于層合板的層間斷裂韌性試驗方法,國內(nèi)已制定了初步的試驗標準,并展開了相應(yīng)的研究,但基本上以單向纖維層合板為試驗或研究對象,討論的重點多為搭橋纖維的影響。對于織物增強復(fù)合材料層合板的層間斷裂韌性評價,特別是裂紋開始擴展與裂紋穩(wěn)定擴展的擴展阻力研究
極少,有待于今后開展。
筆者采用織物增強層合板的DCB(Double can-tilever beam)試樣,在室溫(RT)及液氮溫度(77 K)下進行了I型層間斷裂韌性試驗,求得了裂紋擴展開始及裂紋擴展過程的I型層間斷裂韌性值:研究了測試溫度、試樣幾何尺寸對I型層間斷裂韌性的影響;并利用掃描電鏡觀察了分層斷裂面,對織物增強的復(fù)合材料層合板的I型層間斷裂特性與斷裂機理進行了分析與考證。
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