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不同树脂体系缠绕CFRP层板低温模式II分层断裂学研究

Fractographic Investigation of Cryogenic Temperature Mode-II Delamination Behavior of Filament Wound CFRP Laminates with Varied Resin Systems

Recep Ufuk, Kaan Bilge, Barış Emre Kıral, Murat Ereke, Arif Karabeyoğlu · Faculty of Mechanical Engineering, Istanbul Technical University, 34437 Istanbul, Turkey

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期刊 / 来源Journal of Composites Science

卷/期/页7 / 11 / 450

DOI10.3390/jcs7110450

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关键词：CFRP缠绕层板模式II分层低温性能环氧树脂体系断裂学分析纤维/基体界面ENF测试增韧树脂

摘要整理

本研究调查了采用不同类型环氧树脂基体的缠绕单向复合材料在室温和低温条件下的模式II分层性能。选用典型真空灌注树脂、航空级冷固化树脂和抗裂增韧树脂体系与12K碳纤维束进行湿法缠绕，制备复合材料试样。采用(0)₁₆铺层序列的试样按ASTM D7905-19标准进行端部缺口梁(ENF)测试。通过显微分析评估了基体材料变化和温度变化相关的失效机制。室温ENF测试易受纤维架构内在差异和树脂粘度驱动的纤维浸润影响。低温条件诱发模式II分层行为从复杂失效机制转变为一致的纤维/基体界面脱粘模式，除增韧树脂体系外，GIIc值显著降低。全面的断裂学分析揭示了各种断裂成因，决定了层板性能。本研究报告的不同损伤模式的综合评估为传统湿法缠绕工艺提供了指导，该工艺在低温应用中仍是体积占比最大且可行的选择，特别适用于运行时间有限的应用如探空火箭等低温储存容器。

不同树脂体系缠绕CFRP层板低温模式II分层断裂学研究

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