织物玻纤预浸料铺层方向对可持续复合材料蜂窝夹芯板弯曲性能的影响

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蜂窝夹芯复合材料在航空航天和结构工程领域具有广泛应用潜力，其弯曲性能研究近年来备受关注。夹芯复合材料结构的优异弯曲性能主要取决于面板和芯材的性能。本研究探讨了织物玻纤预浸料铺层方向对蜂窝夹芯板性能的影响。按照ASTM C393标准进行三点弯曲试验，在织物玻纤预浸料蜂窝夹芯板的不同铺层角度（α=0°、45°和90°）上施加5 kN的载荷。结果表明，大多数夹芯板在三点弯曲试验中表现出相似的失效模式。其中，α=0°铺层角度的夹芯板在首次失效前显示出更高的最大载荷，这是由于其具有更高的柔性但刚度较低。α=0°铺层角度的织物玻纤预浸料蜂窝夹芯板具有最大的应力和弯曲模量，这些性能指标直接取决于弯曲试验中获得的最大载荷值。实验结果与蜂窝夹芯板挠度的理论预测值吻合良好。研究结果表明，与45°和90°相比，α=0°铺层的织物玻纤蜂窝夹芯板是更优选择，特别是当主要目标为改善弯曲性能时。本研究成果可应用于增强玻纤增强复合材料（GFRPC）横臂的性能，并改进高压输电塔中现有横臂的设计。

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