一种考虑厚度影响的复合材料高温疲劳寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑厚度影响的复合材料高温疲劳寿命预测方法，该方法首先考虑了复合材料疲劳寿命分散性的影响，考虑具有不同取向的纤维层厚度对强度的贡献，其次对于温度环境下假设σ'

【技术实现步骤摘要】
一种考虑厚度影响的复合材料高温疲劳寿命预测方法


[0001]本专利技术可以用于高温环境下拉
‑
压循环载荷的复合材料层合板疲劳寿命预测领域，是一种在恒定高温下，针对碳纤维层合板疲劳寿命分散性较大的问题提出的疲劳寿命预测方法。

技术介绍

[0002]复合材料用于航空航天以及其他领域已成为研究的热点。碳纤维、玻璃纤维和硼纤维已被证明是优良的复合增强材料，尤其是碳纤维。由于全世界生产的航空复合材料中约有一半是碳纤维增强复合材料，碳纤维及其复合材料有很大的发展和应用机会。碳纤维增强复合材料因其可设计性、耐腐蚀性、结构尺寸稳定性和良好的抗疲劳断裂性而被用于航空航天应用，并且主要通过压缩成型制造。尽管碳纤维混凝土的应用领域在不断扩大，但对其性能和损伤机制的某些方面仍缺乏足够的了解。耐高温性能、耐久性、湿敏性和机械性能在承受疲劳载荷时的可变性是需要关注的重要课题，尤其是碳纤维增强复合材料上的疲劳数据的大量分散，这严重限制了其在航空航天应用中疲劳关键部件的应用前景。因此，研究高温下碳纤维增强复合材料的疲劳寿命具有重大意义。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑厚度影响的复合材料高温疲劳寿命预测方法，其步骤如下：步骤(1)：为了表征厚度方向上不同取向纤维层的百分比对复合材料层压板强度的影响，考虑考虑试样中不同取向纤维层厚度，其定义如下：L
θ
＝L
θ1
+L
θ2
+
…
+L
θn
其中n是具有相同取向的纤维层的数量，θ是纤维取向角，分别为0
°
、45
°
和90
°
；L
θ1
是第一层θ方向上纤维层的厚度，L
θ2
是第二层θ方向上纤维层的厚度，以此类推，L
θn
是第n层θ方向上纤维层的厚度,L
θ
表示具有相同取向角的纤维层的总厚度；步骤(2)：实际上相同纤维层的多向层合板的强度不完全一样，为了考虑具有不同取向的纤维层厚度对强度的贡献，强度贡献系数ξ如下所示：F＝L0×
σ
0c
+L
45
×
σ
45c
+L
90
×
σ
90c
式中，F
i
和F
e
分别是理想试样和实验试样的全取向纤维叠层的贡献强度；σ
0c
、σ
45c
、σ
90c
是对应于纤维取向角0
°
，45
°
，90
°
的纤维层静态压缩强度，L0、L
45
、L
90
分别是0
°
，45
°
，90
°
层的总厚度；步骤(3)：考虑纤维层厚度影响的静态强度和疲劳载荷水平确定为：S
ξ
＝ξS
f
σ
ξ
＝ξσ式中，S
ξ
和σ
ξ
分别为考虑纤维层厚度影响的实际静强度和疲劳强度，S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德广，郭一二，金钿，李道航，陈超林，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：