改进固化工艺周期提高纤维金属层板疲劳性能的研究

摘要整理

偏离制造商推荐固化工艺的改进型（MOD）固化周期可以降低纤维金属层板（FML）中固有的热诱导残余应力（TRS）。文献表明改进型固化周期不会对材料性能产生不利影响，反而能提升准静态强度。然而，现有文献对改进型固化周期在循环疲劳加载条件下对材料性能的影响缺乏全面讨论。本研究系统调查了改进型固化周期对由碳纤维增强复合材料（CFRP）和钢制成的不同铺层FML疲劳特性的影响。实验结果证实，采用改进型固化周期可提高FML的准静态强度和模量。通过数字图像相关技术、热成像和缺口试样电阻测量等方法进行疲劳试验评估，结果表明残余应力的降低可延迟金属面板中损伤的萌生，并降低裂纹扩展速率直至面板失效。研究进一步表明，铺层相关参数、金属板中的最大应力和金属板厚度显著影响疲劳损伤的演化过程。总体而言，改进型固化周期是提高CFRP-钢混杂层板准静态和疲劳性能的有效手段。

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