热循环对多层层板复合材料Ⅰ型分层的影响：实验-数值研究

摘要整理

本研究调查了热循环对聚合物基复合材料（PMCs）Ⅰ型分层断裂韧性和最大载荷的影响。为了减少远程纤维铺层方向对分层起始和扩展过程中断裂韧性的影响，采用了铺层序列为单向[0]₁₆的双悬臂梁（DCB）试样。试样在15°C～65°C之间进行50～150个循环的热循环加载。以未经热循环的试样作为对照组，用于确定热循环加载对第二组试样力学特性的影响。在DCB实验中，采用2台实时摄像机记录分层长度和初始裂纹尖端张开位移（ICTOD）。采用应变能释放率（SERR）方法从实验数据中获得临界断裂韧性。通过数字图像相关（DIC）方法获得初始裂纹尖端分离轮廓。将测得的桥接规律与内聚区元素模型相结合，精确模拟了DCB试样中的分层扩展过程。载荷变化分析表明，热循环过程对Ⅰ型分层的临界断裂韧性产生显著影响。

相关论文