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復(fù)合材料層合板準(zhǔn)靜態(tài)壓痕實(shí)驗(yàn)研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-05-27  來(lái)源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):12

      采用準(zhǔn)靜態(tài)壓痕(QSI)實(shí)驗(yàn)方法針對(duì)多種材料對(duì)集中準(zhǔn)靜態(tài)壓痕力的損傷阻抗進(jìn)行了測(cè)試。選取2個(gè)特征載荷下的樣進(jìn)行了超聲C掃描探傷和掃描電鏡(SEM)顯微觀察,分析了QSI  實(shí)驗(yàn)中層合板的損傷過(guò)程,針對(duì)初始分層接觸力,f1和最大接觸力f2對(duì)材料的損傷阻抗特性進(jìn)行了分析。測(cè)試了2種材料體系層壓板的最大接觸力,發(fā)現(xiàn)該值具有較好的可重復(fù)性。研究了測(cè)試條件(試樣尺寸和支持條件)和材料特性(不同纖維、基體種類和鋪層方式)對(duì)最大接觸力的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,試樣尺寸和支持條件對(duì)最大接觸力的影響較小,在必要時(shí)可以采用非標(biāo)試樣測(cè)試最大接觸力,而最大接觸力與樹(shù)脂基體、纖維特性及鋪層方式都有關(guān),最大接觸力對(duì)應(yīng)的凹坑深度d2主要由纖維強(qiáng)度和延伸率決定,樹(shù)脂特性對(duì)d2有影響但影響程度較小。

      隨著復(fù)合材料研究和應(yīng)用的進(jìn)一步深入,研究者和使用部門越來(lái)越認(rèn)識(shí)到復(fù)合材料的韌性性能應(yīng)包括該材料抵抗沖擊事件的能力(或給定沖擊力導(dǎo)致的損傷尺寸)和一定損傷狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響(或?qū)?yīng)給定損傷尺寸的強(qiáng)度值),即損傷阻抗和損傷容限。有研究表明,低速大質(zhì)量沖擊可以用準(zhǔn)靜態(tài)壓痕(QSI)實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬。QSI 實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)過(guò)程容易控制、信息量大的優(yōu)點(diǎn),可用于考察復(fù)合材料層合板抵抗準(zhǔn)靜態(tài)壓痕(或外來(lái)低速?zèng)_擊)的能力,有利于產(chǎn)品研制及材料篩選。

       本文中針對(duì)多種材料進(jìn)行了QSI 實(shí)驗(yàn)。選取2個(gè)特征載荷下的試樣進(jìn)行了超聲C掃描探傷和掃描電鏡(SEM)顯微觀察,以此為依據(jù)分析了QSI實(shí)驗(yàn)中層合板的損傷過(guò)程。通過(guò)初始分層接觸力fi和最大接觸力f2對(duì)材料的損傷阻抗特性進(jìn)行了分析。測(cè)試了2種材料體系層壓板的最大接觸力,驗(yàn)證了該參數(shù)的可重復(fù)性??疾炝藴y(cè)試條件(試樣尺寸和支持條件)和材料特性(不同纖維、基體種類和鋪層方式)對(duì)最大接觸力的影響。

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