玻璃纤维增强复合材料层间剪切强度的实验与数值研究

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玄武岩纤维增强聚合物基复合材料（BFRP）是通过火山岩熔融和纤维化工艺制得的天然复合材料，因其高强度-重量比和优异的力学、热学及化学性能而日益受关注。本研究通过短梁剪切（SBS）试验评估层间剪切强度（ILSS），以分析材料的抗撞性、结构完整性和安全性。试验按ASTM D2344标准在计算机控制万能试验机上进行三点弯曲测试，加载速率为1 mm/min。试样尺寸为36×12×6 mm³，铺层序列采用[(0/90)、(45/-45)、(0/90)、(45/-45)]2s。该试验提供了层间剪切失效的关键数据。研究将实验结果与ANSYS数值模拟结果进行对比，结果表明BFRP复合材料具有优异的抗裂纹扩展能力和层间剪切抗力。研究预期会观察到基体开裂、纤维断裂、裂纹萌生、分层、界面脱粘等失效机制。

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