【摘 要】
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分层迁移现象在不同受载条件的复合材料多向层板中非常常见。深入了解分层迁移的内在失效机理,特别是准静态和疲劳分层迁移的相似性与不同,对于复合材料结构的设计非常重要。本文以+θ/-θ界面(θ=75°和60°)的多向层板DCB试样为研究对象,通过试验研究了I型准静态和疲劳载荷下分层迁移的失效过程。设计了一种特殊的铺层来实现试样在简单DCB试验装置加载下可以获得分层迁移事件。试验中观察到了由于层内分层导致
【机 构】
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重庆大学航空航天学院,重庆400044
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分层迁移现象在不同受载条件的复合材料多向层板中非常常见。深入了解分层迁移的内在失效机理,特别是准静态和疲劳分层迁移的相似性与不同,对于复合材料结构的设计非常重要。本文以+θ/-θ界面(θ=75°和60°)的多向层板DCB试样为研究对象,通过试验研究了I型准静态和疲劳载荷下分层迁移的失效过程。设计了一种特殊的铺层来实现试样在简单DCB试验装置加载下可以获得分层迁移事件。试验中观察到了由于层内分层导致的分层迁移,X射线CT扫描结果进一步证实了这一现象。准静态和疲劳加载下的试样均表现出相似的损伤顺序;层间分层依次迁移通过-θ和+θ铺层直到的0°铺层阻止了进一步的迁移。准静态和疲劳试样的分层路径和断裂面形状相同,但是SEM结果表明准静态加载下的断裂面要比疲劳加载下的断裂面更加粗糙。此外,疲劳试样的裂尖与迁移发生点之间的距离要比准静态试样的小,这可能意味着疲劳载荷下分层迁移更容易发生。本研究可为复合材料多向层板结构的损伤容限设计和先进数值模拟技术提供重要的指导。
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