用不飽和聚脂預浸漬玻璃纖維帶制作了幾種正交型鋪層序列的層板梁試件，并對其在固支條件下進行了橫向沖擊實驗。用嵌入式加速度傳感器得到了載荷歷史，通過高速攝影機和顯微攝像系統(tǒng)從層板側(cè)面觀察了脫層現(xiàn)象。根據(jù)最大剪應力準則，通過對層板內(nèi)部剪應力的分布以及不同鋪層間三種不同剪切破壞強度的近似分析，解釋了首次脫層具體位置和二次脫層現(xiàn)象。試驗和分析表明，脫層失穩(wěn)所對應的脫層閾值載荷與試件的鋪層結(jié)構(gòu)有關(guān)。但是，對不同鋪層結(jié)構(gòu)的試件，發(fā)生脫層的0°／90°界面具有相同的細觀剪切強度。因此。用細觀界面剪切強度來分析和預言試件的脫層失穩(wěn)更具有一般性。
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低速撞擊下正交型纖維增強復合材料層板的脫層研究-徐寶龍.pdf
纖維增強樹脂的層壓結(jié)構(gòu)在航空航天、建筑、汽車、船舶和電子工業(yè)等中有廣泛的應用。在層壓結(jié)構(gòu)的制備和使用中，都會產(chǎn)生缺陷和損傷，如夾雜和氣泡，外部物體低速沖擊產(chǎn)生的損傷等。由于層板的層間剪切強度較低，在橫向載荷下特別容易產(chǎn)生層間裂紋，并進一步形成脫層。當脫層損傷發(fā)生并以這種損傷方式為主時，層板的剩余承載能力受到影響，剩余壓縮強度值的降低尤為明顯。已有的對沖擊載荷作用下層板損傷的研究主要著重于對損傷現(xiàn)象和損傷機理的分析和探討。也建立了一些近似模型來模擬脫層。
隨著材料損傷和破壞，結(jié)構(gòu)的剛度降低，載荷一時間曲線會出現(xiàn)相應的變化M，別。一般認為，層板脫層失穩(wěn)會導致載荷的絕對值突然減小。該點處的載荷即為脫層閡值載荷。當變形繼續(xù)增大。載荷曲線有可能繼續(xù)上升。Schoeppn er等在他們的實驗中，把沖擊試件的載荷測量與C-Sc鋤損傷測量相比較，
發(fā)現(xiàn)載荷絕對值的突然下落與脫層的發(fā)展相對應，從而證明了脫層閾值載荷的存在。M atemilola等認為在他們的復合材料壓力容器受球頭落錘沖擊實驗所獲得的曲線中，第一個載荷絕對值的下落的基本原因是脫層。由于材料和結(jié)構(gòu)的形式不同。其它初始損傷也可能對應存在閡值載荷。Hirai等認為在他們的實驗中f使用材料為編織的玻璃纖維層板）初始損傷載荷是界面失效或者層板后表面附近基體裂紋的結(jié)果，初始的損傷載荷對于不同的沖擊能量幾乎是常數(shù)。但隨溫度增加而減少。
為了研究層板的鋪層結(jié)構(gòu)對層板損傷特性的影響并為復合材料層板的設計優(yōu)化提供基礎(chǔ)，我們進行了幾種鋪層序列的玻璃纖維增強聚脂樹脂層板低速沖擊實驗，通過幾種序列的比較從細觀角度研究了層板在受沖擊過程中首次脫層發(fā)生的位置及其具體機理。得到了不同鋪層結(jié)構(gòu)試件的脫層閾值載荷及其與細觀剪切強度間的關(guān)系。
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