碳纳米纤维增强夹芯结构层间分层行为研究：不同波纹芯材混合型裂纹扩展实验

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本文研究了夹芯板面板与芯材之间在三点夹芯梁（TPSB）测试中混合型破坏模式下的层间分层行为。实验采用两组试样：一组添加0.25%质量分数的碳纳米纤维，另一组为不含碳纳米纤维的对照样。夹芯结构的芯材采用PVC泡沫，波纹芯材和面板由玻纤-环氧树脂复合材料制成。研究的试样具有不同几何形状的波纹芯材，包括梯形、方形和三角形。提取了含碳纳米纤维和不含碳纳米纤维夹芯板的力-位移曲线和R曲线图。应变能释放率随裂纹长度增加而增大，混合型破坏模式下呈总体上升趋势。添加碳纳米纤维后，梯形、方形和三角形波纹芯材夹芯板的应变能释放率分别提高了20.7%、39.8%和44.6%。研究结果表明，碳纳米纤维增强夹芯结构在各种载荷条件下具有增强的断裂抗性，在风力发电机叶片和航空航天工业等多个领域具有广泛应用潜力。

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