不锈钢网格混杂增强纤维增强聚合物夹芯结构弯曲疲劳性能研究

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夹芯结构因其优异的比强度和比刚度在工程应用中广泛使用，常承受静载和变载作用。本研究将不锈钢网格片材混杂技术应用于超低密度聚合物夹芯结构，系统研究了其变载疲劳性能。采用平纹碳纤维/不锈钢网格混杂结构作为面板、环氧树脂作为基体、闭孔聚氯乙烯(PVC)泡沫(密度48 kg/m³)作为芯材。通过三点弯曲试验进行准静态和疲劳测试。研究发现，不锈钢网格片材厚度和混杂位置对疲劳寿命有显著影响，且混杂效应随芯材厚度增加而更加明显。获得了四种配置的S-N曲线用于详细疲劳分析。在10 mm芯材厚度的夹芯结构中，混杂增强在高载荷水平有效但在低载荷水平效果不明显；而在30 mm芯材厚度的夹芯结构中，混杂增强在所有载荷水平均改善了性能。此外，在较厚芯材中观察到疲劳诱发的空腔形成现象。研究结果表明不锈钢网格混杂是提高低密度夹芯结构疲劳性能的有效方法。

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