复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法技术

本发明专利技术提供了一种复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法，其包括以下步骤：S1、铺敷多块预浸料铺层或胶接平板试样，固化成型后将每一预浸料铺层或胶接平板试样切割为多个试验件；S2、对试验件依次进行铺贴；S3、将完成铺贴后的铺层按照封装制度进行封装；S4、将封装好的试验件的真空袋放入热压罐中进行固化；S5、固化试验件的标识，并进行切割；S6、对试验件进行性能测试；S7、测量弱粘结的裂纹尖端塑形区长度；S8、绘制裂纹尖端塑形区长度与弱粘结比例曲线；S9、确定基准试验件的裂纹尖端塑形区长度。本发明专利技术通过准确测量不同弱粘接比例下的塑形变形区大小，为复合材料损伤失效理论和模型、疲劳寿命评估及层间增韧的参数优化选择提供了支持。供了支持。供了支持。

【技术实现步骤摘要】
复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法


[0001]本专利技术涉及复合材料断裂力学模型的试验研究领域，特别涉及复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，复合材料的层间、纤维基体界面、胶接界面是复合材料结构性能最薄弱的位置。界面层和胶接层的断裂韧性是衡量这些薄弱区在加工装配和服役载荷中损伤起始与扩展的重要指标。
[0003]基于断裂韧性的复合材料损伤失效分析理论，以及模型中一个很重要的参数为紧邻界面层与胶接层裂纹尖端的基体或胶层塑形变形区长度，该长度决定了分析模型稳定计算所需的最小网格大小、疲劳分析的单元网格性能衰减速率以及层间增韧技术所需的增韧间距等参数。
[0004]长期以来裂纹尖端的塑形变形区由于无可直接检测的特征变化，所以无法准确测量。其在各种理论和模型中只能人为假定数值进行拟合计算。这种假设是否具有物理现象的合理性，亟需合适的试验方法进行测量矫正。
[0005]有鉴于此，本领域技术人员设计了一种复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法，以期克服上述技术问题。
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技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法，其特征在于，所述塑性变形区测量方法包括以下步骤：S1、铺敷多块预浸料铺层或胶接平板试样，固化成型后将每一所述预浸料铺层或所述胶接平板试样切割为多个试验件；S2、对所述试验件依次进行铺贴；S3、将完成铺贴后的铺层按照封装制度进行封装；S4、将封装好的所述试验件的真空袋放入热压罐中进行固化；S5、固化所述试验件的标识，并进行切割；S6、对所述试验件进行性能测试；S7、测量弱粘结的裂纹尖端塑形区长度；S8、绘制裂纹尖端塑形区长度与弱粘结比例曲线；S9、确定基准试验件的裂纹尖端塑形区长度。2.如权利要求1所述的复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法，其特征在于，所述步骤S2中具体包括以下步骤：S
21
、采用预浸料下料机或手工切割若干预浸料，铺贴成单向铺层；S
22
、采用预制薄膜裁剪出一切片，将所述切片的一侧裁剪为带有多条尾带的外形，每一所述尾带位于对应所述试验件的中心；S
23
、将所述单向铺层铺贴于所述预浸料铺层或所述胶接平板试样的上方；在所述预浸料铺层或所述胶接平板试样的边缘记录所述预置薄膜的尾端位置和所述尾带的末端位置；S
24
、在带所述预置薄膜的所述预浸料铺层或所述胶接平板试样上方再铺贴单向铺层，抽真空压实后待固化；S
25
、重复步骤S
21
至步骤S
24
对其他试验件进行铺贴。3.如权利要求1所述的复合材料裂纹尖端的塑性变形区测量方法，其特征在于，所述步骤S4中具体包括以下步骤：S
41
、对制件进行抽真空处理；S
42
、使用热压罐加压至7bar；S
43
、当热压罐压力达到1bar时，减小真空度至
‑
0.2bar；S
44
、设定升温速率1
‑
2℃/min，升温至180℃

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，李向前，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：