脉冲持续时间对碳纤维增强复合材料在20 kHz循环三点弯曲疲劳行为的影响

摘要整理

超高周疲劳（VHCF）试验因测试周期长而在实践中应用受限。在超声疲劳试验（UFT）系统中，通过20 kHz共振频率采用脉冲-暂停序列施加循环振荡。然而，确定最优脉冲持续时间以实现最短测试时间并避免纤维增强聚合物复合材料中热诱导疲劳损伤仍是一个挑战。本研究对碳纤维织物增强聚醚酮酮（CF-PEKK）复合材料进行了多组疲劳试验、温度分析和数字光学显微镜观察，评估了脉冲持续时间对其疲劳行为的影响。研究结果表明，在保持相同脉冲-暂停比的条件下，对于较高应力幅值，采用较短的脉冲持续时间可以避免机械疲劳过程中的热影响，同时不改变基本疲劳损伤机制。该方法为优化UFT系统中的测试参数提供了指导，有助于在保证复合材料疲劳性能评估准确性的前提下，显著缩短测试时间。

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