碳纤维增强复合材料管状试样在轴向和压力复合加载下的实验研究与失效准则开发

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碳纤维增强（CFR）复合材料在航空结构中承受复杂的多轴加载条件，可能在最终失效前产生疲劳损伤。为确保结构安全性，必须为未损伤和疲劳损伤材料建立可靠的失效准则。本研究对承受轴向力和内压复合加载的管状CFR复合材料试样进行了实验研究，在薄壁测量段产生复杂应力状态。沿不同应力路径将试样加载至失效，在主应力空间中构建失效面。观察到三种不同的失效模式：树脂基体穿孔、纵向裂纹和环向裂纹伴随试样分离。引入概率方法以考虑实验数据的大离散性，用对应于指定生存概率的应力值替代确定性失效应力。结果表明，在与纤维方向对齐的三维主应力空间中制定的最大主应力准则为所研究的复合材料提供了合适的框架。融入概率评估可提高复合材料在复杂加载下失效预测的可靠性。

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