复材站
工艺与制造英文2024被引 4

考虑辊压力影响的自动铺纤原位固化热塑性复合材料Mode I层间断裂行为研究

Study on Mode I interlaminar fracture behavior of automated fiber placement in situ consolidation thermoplastic composite considering the influence of roller compaction pressure

Chen Liu, Chen He, Zhongfeng Zou, Yong Li · R&D Center for Composite Industry Automation Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing China
Ask AI about this
期刊 / 来源Polymer Composites
卷/期/页46 / 2 / 1454-1468
原文链接查看原文 ↗
关键词:自动铺纤热塑性复合材料层间断裂韧性内聚区模型纤维桥接原位固化辊压力Mode I分层

摘要整理

本研究深入探讨了激光辅助自动铺纤(AFP)原位固化热塑性复合材料层板在不同固化压力下的Mode I断裂行为。按照ASTM D5528标准,制备了T700碳纤维增强聚醚醚酮(T700-CF/PEEK)双悬臂梁(DCB)试样,并分为三个测试组,分别施加不同的辊压力:DCB-100N、DCB-500N和DCB-1500N。采用优化的基于ASTM标准的数据处理方法反演表征了试样的断裂韧性。建立了包含断裂过程区(FPZ)长度的三线性内聚区模型(CZM),用于模拟分层行为,实验结果与仿真预测具有良好的一致性。与其他两个测试组相比,DCB-1500N试样具有更多的层间桥接纤维和更高的扩展韧性。虽然纤维桥接区长度较短,但桥接纤维密度更高,因此纤维桥接对DCB-1500N试样韧性的影响更显著。本研究为热塑性复合材料(TPCs)抗冲击设计提供了理论指导,揭示了AFP固化压力与热塑性复合材料韧性断裂机制之间的内在关系,为材料加工工艺与断裂损伤机制的关联性研究提供了有价值的参考。

相关论文

← 返回论文库整理:复材站编辑部