复合材料接头Mode II疲劳分层扩展起始的实验表征

摘要整理

本文研究了共固化复合材料接头（CC）、共粘接复合材料接头（CB）和二次粘接复合材料接头（SB）在Mode II疲劳载荷下的结构行为。采用三点弯曲端部缺口弯曲（ENF）试验装置，在不同能量比条件下进行疲劳测试，评估了与Mode II疲劳诱发分层扩展起始相关的亚临界应变能释放率（SERR）的疲劳性能。实验结果以SERR与循环次数的关系曲线表示，确定了无扩展的SERR阈值（Gth）。通过断口形貌分析，识别了三种接头工艺在Mode II加载下的主要失效机制。结果表明，SB和CB试样首先发生内聚失效，随后在粘接剂与复合材料基体的界面处发生粘接失效，裂纹扩展通过微裂纹的聚合促进粘接失效过程，导致纤维从基体中拔出并在断裂面上形成尖峰。这些结果解释了SB和CB粘接工艺所表现出的较低性能。需要说明的是，本研究的结果和行为仅对所测试的层板、粘接剂、表面处理和环境条件有效。

相关论文