聚酰胺-6,6夹层纤维金属层板的失效分析和力学性能评估——声发射、热成像和显微镜技术的联合应用

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纤维金属层板是由薄金属板和纤维增强塑料层组成的混合夹层复合结构。本研究首次采用声发射、热成像和显微镜技术相结合的方法，系统研究了聚酰胺66（PA66）非织造夹层对纤维金属层板拉伸、三点弯曲、层间剪切强度和低速冲击性能的影响。在纤维金属层板中插入两种不同面密度的PA66非织造织物，分别为17 gsm和50 gsm。按照ASTM标准进行了拉伸、弯曲、层间剪切强度和低速冲击试验。在拉伸和弯曲试验过程中采集声发射数据，以识别不同加载条件下的损伤类型，深入揭示PA66对纤维金属层板界面增强的作用机制。声发射结果与光学显微镜和扫描电子显微镜分析相关联。研究表明，使用PA66非织造夹层可显著提高纤维金属层板的层间剪切强度，提升幅度约42%。采用锁相热成像方法检测冲击后试样的损伤面积和长度，结果表明PA66夹层可将脱粘长度和损伤面积分别降低39%和32%。PA66夹层对纤维金属层板的拉伸和弯曲强度及模量影响不大，仅导致拉伸和弯曲强度分别下降6%和4%。PA66夹层在增强基体塑性变形能力和改善铝合金与复合材料界面结合效率方面表现出色。

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