T800/环氧树脂单向层板模式II断裂温度效应的实验与数值研究

摘要整理

关于模式II断裂的研究已促进了室温下单向复合材料层板分层理论的建立。然而，在热条件下，复合材料层板的断裂行为会表现出显著差异，需要将分层理论扩展以考虑温度效应。本研究在23°C、80°C和130°C三个温度条件下，对航空级T800/环氧树脂复合材料的模式II静态分层扩展行为进行了系统研究。通过实验确定了模式II断裂抗力曲线（R-曲线），并利用扫描电子显微镜（SEM）进行了断裂面形貌学分析，以揭示失效机制。建立了基于双线性本构关系的内聚区模型（CZM）数值框架，用于模拟热条件下的模式II分层扩展行为。研究了界面参数对模拟结果的影响，确定了合适的界面参数值。实验与数值模型的载荷-位移响应曲线吻合良好，验证了数值模型的适用性。研究结果为复合材料层板设计提供了有益指导，为模式II分层扩展行为的模拟提供了有效的数值方法。

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