纤维增强热塑性复合材料的轴外压缩行为

摘要整理

本文对单向PEEK/AS4碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)在轴外压缩载荷作用下的损伤起始和演化机制进行了实验研究。设计了专用夹具以防止试样在测试过程中发生屈曲、劈裂和端部崩塌。对不同轴外角度的试样进行了一系列压缩测试。采用数字图像相关(DIC)方法评估了所有试样测试过程中的位移和应变场。结合DIC结果，分析了轴外角度对失效机制和非线性应力-应变响应的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了相应的失效机制。根据Puck理论评估和分析了试样的断裂角。基于LaRC05和Hashin准则建立了轴外压缩失效包络，并与实验结果进行了对比。研究表明，当轴外角度大于15°时，LaRC05准则能提供准确的预测。通过分析复杂的失效机制，深入理解了热塑性基体韧性对复合材料性能的影响。该系列测试提供了复合应力状态下的实验失效包络，可用于热塑性复合材料失效理论和失效准则的评估。

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