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材料科学论文_CFRP-钢层状复合结构的表面划痕
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摘要:文章摘要:碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢层状结构在实际运营过程中,脆性碳纤维层容易出现划痕等表面损伤,因此为了保障损伤后复合结构的安全运行,需要对其进行损伤容限研
文章摘要:碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢层状结构在实际运营过程中,脆性碳纤维层容易出现划痕等表面损伤,因此为了保障损伤后复合结构的安全运行,需要对其进行损伤容限研究。本文基于边界效应理论模型(Boundary effect model, BEM),建立了表面划痕损伤后的CFRP-钢层状结构三点弯曲断裂强度解析模型,并在CFRP表面分别预制了0.2 mm和0.4 mm深度的表面初始划痕缺陷,通过三点弯曲梁的成组实验验证了理论模型的可行性。研究结果表明:(1)利用金相显微镜观测了CFRP-钢层状结构三点弯曲极限荷载时的断裂特征,确定了表面划痕损伤后CFRP的结构特征参数Cch,代入解析模型获得了CFRP层的拉伸强度,并与CFRP直接拉伸试验测试的拉伸强度对比,两者偏差小于10%;(2)该解析模型为“断裂荷载=拉伸强度×等效面积”的线性方程形式,“等效面积”仅与CFRP-钢层状结构和表面裂纹的几何参数有关,因此通过CFRP的直接拉伸强度可以预测表面损伤后CFRP-钢层状结构的断裂强度,实现损伤容限设计。
文章关键词:CFRP-钢层状结构,表面划痕,损伤容限,断裂强度,解析模型,
项目基金:陕西省自然科学基金(2021JM-148),
论文作者:王斌华 康思思
论文DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20210820.004
论文分类号: TB33
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文章来源:《世界复合医学》 网址: http://www.sjfhyx.cn/qikandaodu/2021/0820/1710.html
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