【技术实现步骤摘要】
一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法
本专利技术涉及纤维增强复合材料混合型分层阻力曲线预测的
，具体涉及一种碳纤维增强复合材料层板任意混合比下分层断裂韧性值的预测方法。
技术介绍
碳纤维增强复合材料由于高的比强度和比刚度而广泛应用于航空航天等领域实现结构减重和提高燃油效率。层板结构是工程实际中较为常用的构型，由于面外性能远低于面内性能，极易发生分层损伤。分层损伤的出现和扩展将造成结构强度和刚度显著下降，甚至引发毫无预兆的灾难性事故，这些都严重制约了复合材料在实际工程中的应用。复合材料结构要实现损伤容限设计，必须获得准确的复合材料层间断裂韧性数据用于分层扩展行为和结构强度的预测。I/II混合型分层是实际结构常见的分层损伤形式。在分层扩展过程中，裂间后缘将出现纤维桥接现象，桥接的纤维承受载荷并降低裂尖的局部应力。这种增韧机理造成分层断裂韧性随分层长度的增加而增加，即分层阻力曲线。分层阻力曲线的三个关键参数为断裂韧性起始值、断裂韧性稳定值和纤维桥接长度。为了真实表征I/II混合型分层扩展行为，需要获得分层阻力曲线。现有的大量试验研究表明加载混合比对复合材料层板...
【技术保护点】
1.一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，设计制造具有+22.5°/‑22.5°分层界面的碳纤维增强复合材料层板试样；步骤2，对上述试样，采用双悬臂梁、端部缺口弯曲和混合模态弯曲试验装置分别开展I型、II型和I/II混合型分层试验，其中混合型分层试验的加载混合比为0.25、0.5和0.75；步骤3，通过实验获得载荷、位移和分层长度，确定试样的I型、II型和I/II混合型分层阻力曲线；步骤4，采用分层阻力曲线理论公式对数据进行拟合，确定不同分层试验的断裂韧性起始值、稳定值和纤维桥接长度；步骤5，采用B‑K分层扩展准则对I型、II型和不同混合...
【技术特征摘要】
1.一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，设计制造具有+22.5°/-22.5°分层界面的碳纤维增强复合材料层板试样；步骤2，对上述试样，采用双悬臂梁、端部缺口弯曲和混合模态弯曲试验装置分别开展I型、II型和I/II混合型分层试验，其中混合型分层试验的加载混合比为0.25、0.5和0.75；步骤3，通过实验获得载荷、位移和分层长度，确定试样的I型、II型和I/II混合型分层阻力曲线；步骤4，采用分层阻力曲线理论公式对数据进行拟合，确定不同分层试验的断裂韧性起始值、稳定值和纤维桥接长度；步骤5，采用B-K分层扩展准则对I型、II型和不同混合比下(0.25、0.5和0.75)的断裂韧性起始值进行拟合，获得准则系数ηinit；步骤6，采用B-K分层扩展准则对I型、II型和不同混合比下(0.25、0.5和0.75)的断裂韧性稳定值进行拟合，获得准则系数ηprop；步骤7，以ηinit和ηprop、I型分层断裂韧性起始值和稳定值、II型分层断裂韧性起始值和稳定值为基本参数，建立一个以加载混合比为自变量的混合型分层阻力曲线的预测公式，对任意加载混合比下层板分层阻力曲线进行预测。2.根据权利要求1所述的一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于：碳纤维增强复合材料层板是采用T800/X850的单向带预浸料制成的。3.根据权利要求1所述的一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于：步骤1设计、制造的具有预定+22.5°/-22.5°分层界面的碳纤维增强复合材料层板试样具有如下铺层顺序：(+22.5°/-22.5°)6//(+22.5°/-22.5°)6。4.根据权利要求1所述的一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于：步骤3采用基于修正梁理论的方法计算I型分层断裂韧度GIC，具体计算公式为：其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚愉，姚建尧，刘浩，张建宇，胡宁，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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