混杂纤维对复合材料层板弯曲性能和层间剪切强度的影响

摘要整理

纤维增强复合材料正逐步替代传统材料在多个工程应用领域的应用。然而，由于缺乏韧性，这些材料在许多应用中仍不适用。在此背景下，混杂化是一种有前景的策略，通过将两种或多种纤维按不同比例组合，相比非混杂复合材料可获得更好的力学性能平衡。本研究的主要目的是探究混杂化对静态性能和层间剪切强度的影响。采用碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维进行不同比例的组合。研究表明存在理想的纤维含量值以同时最大化两种性能，且根据纤维类型的不同，应将其特别放置在压缩侧或拉伸侧。例如，对于碳纤维与玻璃纤维混杂的复合材料，玻璃纤维应放置在压缩侧，当玻璃纤维质量分数为17%时，弯曲强度仅下降2.8%，弯曲模量下降约19.8%。另一方面，当凯夫拉纤维与玻璃纤维或碳纤维组合时，凯夫拉纤维应始终放置在拉伸侧，理想质量分数为13%。

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