铺层序列对薄层单向碳纤维/玄武岩纤维/环氧树脂混杂复合材料伪延性性能的影响

摘要整理

本研究系统调查了含薄层单向（UD）碳纤维和玄武岩织物的混杂复合材料在不同铺层序列下的弯曲和冲击性能。混杂复合材料由2层薄层UD碳纤维和6层玄武岩织物组成，通过改变薄层UD碳纤维的位置（从中心层到最外层）制备不同试样。研究结果表明，通过在层板中嵌入薄层UD碳纤维，试样的弯曲和冲击性能均显著提高。当薄层UD碳纤维位于最外层时，获得最高弯曲强度（451 MPa）和模量（37 GPa），分别比不含该纤维的试样提高24%和44%。然而，当薄层UD碳纤维位于试样中心时，试样的失效行为从灾难性破坏转变为渐进式破坏，表现出伪延性特征。最高伪延性应变值为0.0054，在薄层UD碳纤维位于中心位置时获得。弯曲应变的变化趋势与伪延性相似，当薄层UD碳纤维靠近试样中心时，弯曲应变改善。Charpy冲击试验结果表明，当薄层UD碳纤维靠近最外层时，吸收能量值降低。研究结果为优化混杂复合材料的性能提供了重要参考。

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