CFRP复合材料准静态和疲劳加载下I型、II型及混合型I/II分层扩展行为的实验研究与模型表征

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本文通过实验研究和模型表征，系统地调查了碳纤维增强复合材料(CFRP)在准静态和疲劳加载下的层间分层扩展行为。分别采用双悬臂梁(DCB)、端部缺口弯曲(ENF)和混合型弯曲(MMB)试样，系统进行了I型、II型和混合型I/II准静态及疲劳分层扩展试验。结果表明：在相同模式混合比下，疲劳分层扩展速率随应力比增大而降低；在相同应力比下，疲劳分层扩展速率随模式混合比增大而降低。与纯I型和II型相比，CFRP复合材料的分层损伤对混合型I/II疲劳加载更为敏感。建立了同时考虑应力比和模式混合比影响的新型疲劳分层扩展模型，该模型与实验数据具有良好的相关性。断口形貌分析表明，模式混合比、加载条件和应力比显著影响分层扩展过程中的微观损伤机制。CFRP复合材料疲劳分层扩展行为的综合实验结果和新型模型可为工程应用提供有效的理论依据和数据参考。

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