Page 28 - 理化检验-物理分册2023年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202301005

分层缺陷深度对复合材料层合板力学性能的影响

史耀辉 1 , 2 , 庄 纯 1 , 2 , 王树宏 1 , 2 , 盛 涛 1 , 2 , 刘图远 1 , 2

( 1. 上海复合材料科技有限公司, 上海 201112 ; 2. 上海航天树脂基复合材料工程技术中心, 上海 201112 )
摘 要: 通过对含分层缺陷的复合材料层合板进行压缩、 弯曲以及拉伸试验, 研究了分层缺陷深
度对层合板力学性能的影响; 对影响层合板力学性能的因素进行定性分析, 得到了层合板力学性能
随分层缺陷深度的变化规律。结果表明: 分层缺陷深度对层合板的抗压、 抗弯强度有直接影响, 而
对抗拉强度的影响十分有限。

关键词: 复合材料层合板; 分层缺陷; 抗压强度; 抗弯强度; 抗拉强度

中图分类号: TB332 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 01-0016-03

Effectofdelaminationdefectsde p thonmechanical p ro p ertiesof

com p osite laminates

1 , 2
1 , 2
1 , 2
SHIYaohui , ZHUANGChun , WANGShuhon g 1 , 2 , SHENGTao , LIUTu y uan 1 , 2

( 1.Shan g haiCom p ositesTechnolo gyCo. , Ltd. , Shan g hai201112 , China ;

2.Shan g haiEn g ineerin gResearchCenterofAeros p aceResinBasedCom p osite , Shan g hai201112 , China )

Abstract : Throu g hthecom p ression , bendin gandtensiletestsofcom p ositelaminateswithdelamination

defects , theinfluenceofthede p thofdelaminationdefectsonthemechanical p ro p ertiesofthelaminateswasstudied.

Thefactorsaffectin g themechanical p ro p ertiesofthelaminateswere q ualitativel y anal y zed , andthevariationlawof

themechanical p ro p ertiesofthelaminateswiththede p thofdelaminationdefectswasobtained.Theresultsshow

thatthede p thofdelaminationdefectshadadirecteffectonthecom p ressiveandbendin g stren g thoflaminates , but

hadalimitedeffectonthetensilestren g th.

Ke y words : com p ositelaminate ; delamination defect ; com p ressivestren g th ; bendin gstren g th ; tensile
stren g th
随着航空航天领域的不断发展, 对于航天用复 Love壳理论与各向异性弹塑性损伤相结合的方法,
合材料的性能要求在不断提高。复合材料层合板在 模拟了复合材料各层的力学行为, 发现这些层在界
制造过程中常会出现内部分层( 即分层缺陷)。分层 面处连接, 可用于表示分层的混合模式内聚损伤模
缺陷作为复合材料的常见损伤形式, 影响了复合材 型。目前, 关于分层缺陷深度对复合材料层合板力
料的力学性能, 直接关系着复合材料的使用, 因此对 学性能影响的研究较少, 为此, 笔者选取圆形分层缺

复合材料层合板分层缺陷的研究至关重要 [ 1-5 ] 。 陷( 直径为19mm ) 进行试验, 研究了分层缺陷深度
国内外学者对复合材料层合板的分层缺陷做了 与复合材料层合板力学性能之间的关系, 以提高复
大量研究 [ 6-9 ] 。王雪明等 [ 10 ] 总结了分层缺陷的种 合材料产品的合格率。
类, 并分析了其产生原因, 开展了分层缺陷试验模拟
方法的研究, 发现埋入防黏纸产生的分层最适宜模 1 试验材料及方法
拟 分 层 缺 陷。 ALAYDIN 等 [ 11 ] 采 用 Kirchhoff- 1.1 试验材料
《 碳纤维复合材料层合板和层合件通用规范》 要
求分层缺陷 C 级探伤( 一般区域质量等级) 的分层
收稿日期: 2022-09-20
作者简介: 史耀辉( 1987- ), 男, 硕士, 高级工程师, 主要从事复 区域不大于19mm ( 直径), 因此选取圆形分层缺陷

( 直径为19mm ) 进行试验。为去除铺层角度对试
合材料结构方向的研究工作, 1059779166@ qq .com
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