纤维面密度对玄武岩纤维/环氧树脂复合材料在变应变速率下力学性能的影响：实验与统计学研究

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复合材料的应力-应变特性和失效行为具有应变速率相关性，且受纤维面密度的显著影响。为阐明面密度和应变速率对玄武岩纤维增强聚合物复合材料（BFRP）强度的耦合作用，对两种不同纤维面密度（380 GSM和200 GSM）、不同堆积序列的BFRP层板进行了实验研究。通过三种不同加载速率下的失效模式、失效强度和韦伯尔参数表征实验结果。实验在准静态应变速率0.1 mm/min至高应变速率10 mm/min范围内进行。研究表明，纤维面密度、加载速率和BFRP层板堆积顺序与弯曲强度和层间剪切强度之间存在显著相关性。当纤维面密度从200 GSM增加到380 GSM时，弯曲强度提高18%~30%，层间剪切强度（ILSS）提高30%~52%。研究发现，非对称型-2层板由于拉伸侧存在更多(0°/90°)层而表现出优于对称型和非对称型-1层板的性能。采用统计学方法从实验数据推断复合材料力学特性与应变速率的关系。统计分析和实验结果表明，形状参数和线性系数与应变速率无关。

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