碳纤维增强树脂基复合材料压缩失效机理研究

作者：侯子豪; 张卫刚^*; 徐凌超; 徐永生

来源：力学季刊, 2021, 42(03): 438-449.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2021.03.003

• 碳纤维增强树脂基复合材料
• 轴向压缩
• X射线显微镜
• 失效机理

为分析基体性质和纤维铺设方式对碳纤维树脂基复合材料(CFRP)压缩性能的影响,设计两种基体(耐高温环氧树脂基体和PA6基体)和两种碳纤维铺设方式[[45/0/-45/90]s和[45/-45]2s],共4类盒型碳纤维试件.采用轴向压缩实验,研究低应变速率下碳纤维复合材料的极限载荷、压缩量和刚度等力学性能.研究表明试件的失效形式主要由基体性质决定,损伤区域及裂纹方向主要由碳纤维铺设方式决定.利用X射线显微镜(XRM)对试件典型的损伤区域进行三维扫描,并对扫描图像进行重构与渲染,获得破坏区域的内部损伤细节.根据损伤扫描结果,得到材料内部的损伤类型及破坏程度.归纳所获得的损伤测试特征,分析不同类型试件压缩时的损伤规律与失效机理.

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学