圆弧形单向纤维增强树脂复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性测试及分析

作者：康永胜; 张小章^*; 王黎明; 李武胜

来源：复合材料学报, 2021, 38(09): 2897-2906.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210312.004

• Arc-ENF试样
• 柔度
• 层间断裂韧性
• 数值模拟
• DCB试验

层合板的Ⅰ型层间断裂韧性的测量方法通常为单向纤维增强树脂复合材料的末端切口(End notched flexure, ENF)试样的双悬臂梁(Double cantilever beam, DCB)试验。为了得到带有弧度的层合复合材料结构的Ⅰ型层间断裂韧性,对圆弧形末端切口(Arc-ENF)试样进行DCB试验。基于梁的弯曲理论和Irwin-Kies公式得到Arc-ENF试样的柔度公式与Ⅰ型临界能量释放率GIC公式,并且利用ABAQUS软件对DCB试验进行数值模拟。最终,通过对比分析理论公式计算结果、数值模拟结果和DCB试验结果来验证柔度公式和GIC公式的合理性和有效性,对带有任意弧度的DCB试样的Ⅰ型层间断裂韧性的测试与分析具有参考价值。

• 单位
  清华大学; 核工业理化工程研究院