碳/玻混杂纤维复合材料力学性能与失效机理研究

作者：刘锦程; 邱睿^*; 曹清林

来源：化工新型材料, 2022, 50(11): 153-162.

DOI：10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2022.11.030

• 碳纤维
• 玻璃纤维
• 混杂纤维复合材料
• 力学性能
• 失效机理

对碳/玻混杂纤维、纯碳纤和纯玻纤三种纤维增强复合材料进行静载拉伸实验，获取三种材料的力学性能参数，发现混杂纤维复合材料的拉伸强度高于两种单一纤维复合材料，其断裂伸长率比纯碳纤复合材料有明显提升。对失效试件断口进行观测，发现混杂纤维复合材料断口形貌更加杂乱，碳纤维束和树脂基体破坏严重，但玻璃纤维束的扭转变形得到改善。对混杂纤维复合材料拉伸试件表面应变场进行拍摄，发现在失效部位不同纤维交织处采集到的应变-时间变化规律不同，碳纤维束先发生脆断，玻璃纤维束在失效前应变增大的曲率相对平滑。基于实验研究，对碳/玻混杂纤维复合材料的损伤扩展过程进行模拟，分析了三个阶段中碳纤和玻纤的失效机理与协同作用。

• 单位
  江苏理工学院