碳纤维/环氧树脂复合材料-金属连接结构面外拉伸失效机制

作者：余章杰; 张琪; 蔡登安; 戴征征; 周光明^*

来源：复合材料科学与工程, 2023, (07): 5-12.

DOI：10.19936/j.cnki.2096-8000.20230728.001

• 复合材料
• 金属连接结构
• 面外载荷
• 有限元分析
• 失效机制

采用试验与数值模拟相结合的方式对复合材料-金属连接结构的面外拉伸失效机制进行了研究，探究了铝合金下垫块尺寸变化对结构承载能力及失效机制的影响。研究发现：增大铝合金下垫块与复合材料层合板的接触面积能够提高结构的承载能力；无倒角处理的铝合金下垫块会对层合板产生明显的剪切作用，引发层合板分层，致使结构过早发生破坏；在铝合金下垫块增设倒角可避免层合板发生分层，并提高结构的承载能力。结合本构方程、改进的三维Hashin准则及刚度退化方法，建立了复合材料-金属连接结构的渐进损伤模型，得到了结构的预测失效载荷及破坏形式，所得结果与试验结果一致。

• 单位
  机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学