玄武岩纤维与芳纶蜂窝增强夹层复合材料结构的力学性能实验研究

摘要整理

玄武岩纤维树脂基复合材料与芳纶蜂窝构成的新型夹层复合材料结构具有质量轻、环保性能优异、电磁性能卓越等优势，在传统和新兴领域具有重要应用前景。本研究系统探讨了该新型夹层复合材料结构的力学性能。压缩性能研究表明，在平向压缩条件下，增加蜂窝高度有利于提升结构的压缩承载能力，但蜂窝高度需控制在合理范围内，以防止蜂窝失稳和屈服。弯曲性能研究发现，复合材料结构的弯曲破坏模式经历五个阶段的演变过程。由于蜂窝芯材的制造工艺特点，蜂窝的取向对结构弯曲强度有显著影响。进一步分析表明，玄武岩纤维复合材料层对结构弯曲刚度贡献最大，蜂窝芯材主要作用是提供面外支撑。在两种加载工况下，试样均呈现韧性破坏特征，复合结构破坏后仍保有一定承载能力，结构完整性得以保持。该新型复合结构材料的研究对推动绿色、轻量化特种功能材料的应用与发展具有重要意义。

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