三维增强碳纤维增强复合材料模式II层间断裂韧性的声发射分析

摘要整理

随着复合材料在工业中应用的增加，其优异的比强度使其成为传统材料的理想替代品。层间脱层是复合材料的常见失效模式，对材料服役安全性至关重要。虽然纤维取向设计用于特定方向增强，但面外载荷往往被忽视，构成关键挑战。通过厚度增强（如缝合加固）可提高面外抗性，实现更精确的结构设计。声发射等无损检测方法通过早期损伤和缺陷检测，在确保构件安全中发挥重要作用。本研究采用声发射技术监测模式II层间断裂韧性和端部缺口弯曲（ENF）试验，比较了不同厚度方向增强样品与未增强样品的性能。研究分析了试验过程中的声发射特征，揭示了与失效阶段和增强材料产生的抗性的强相关性。结合断口形貌分析，该方法为损伤表征提供了有价值的见解，特别是关于损伤引起的最终失效阶段和不同缝合增强效果的影响。声发射技术对实时监测至关重要，可为复合材料构件的修复决策和使用寿命延长提供科学依据。

相关论文