含分层缺陷复合材料层合板压缩强度试验研究

《含分层缺陷复合材料层合板压缩强度试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第39卷第3期航空发动机V。l·39N。·31111竺!星————』竺竺塑二————————————竺兰坠含分层缺陷复合材料层合板压缩强度试验研究许洪明1，温卫东2，刘芳1(1．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015；2．南京航空航天大学能源与动力工程学院，南京210016)摘要：复合材料层合结构在生产和使用过程中经常会出现分层损伤，为研究分层损伤对复合材料层合结构压缩强度的影响，对含预制分层缺陷的复合材料层合板进行了静强度压缩试验研究，主要研究了沿层合板厚度方向2种不同位置的分层缺陷对复合材料层合板压缩强度的影响。试验结果表明：2类试验件断裂位置均主要集中在预制

2、分层缺陷的边缘，断裂部位呈现不同程度的分层扩展；2类试验件的压缩强度较无初始缺陷的试验件分别降低9．04％和8．60％，说明分层缺陷的位置对复合材料层合板压缩强度的影响程度略有不同，分层缺陷位于层合板厚度方向中间位置时对压缩强度影响较大。关键词：复合材料；分层；压缩强度；试验骷六耄娄嚣2裂磊孚蠹嘉黧奏c。mpreSS．vestrengthExper．menlal．onResearChoncomp。s．1e航空发动机结构强度和复合材料结构强G0mpressIVeStrengthExpenmentatIOnHesearCh0nG0mpOsIte度设计工作。LaminalesL

3、ayeredDefect收稿日期：2012一09—26xuHong—rning，wENwei—don91，LIuFan矛(1．AVICshenyangEn画neDesignandResearchInsdtute，Shenyang110015，C11ina；2．coUegeofEnergyandPowerEn百neerin吕NanjillgUniversityofAeronaudcsandAs廿onaudcs，Na嘶ing210016，CKna)Abst限ct：Inordertostudythee丘色ctofdelaminationoncompositeintllepmce

4、ssofpmductionandapplication，thestaticcompressivestren昏hstudyofcompositelaminationlayereddefectwasconducted．Thecompressivestren昏heffectoftwodi丘'erentpositionsdel踟inationinthelaminationdirectiononthecompositelaminateswasmainlystudied．Theresultsshowthattwodifferentfhcturepositionsappeardif亿r

5、entlayeredextensionontheedgeofpre—delaminationandreduceto9．04％and8．60％comparedtonodamageexperiments．Thedelaminationpositionhasdif亿rentiⅢ1uenceonthecompressivesⅡtn昏hofcomposites．Thebiggeri耐luenceofdelaminationoncompressivestren昏hisint}lemiddlepositionoflaminationdirection．KeywOrds：composit

6、e；delamination；compressivestren殍h；experimentation0引言复合材料层合结构在制作和使用过程中经常出现各种各样的损伤或缺陷【l-2l，其中分层损伤或缺陷为较常见的1种损伤形式。随着复合材料层合结构在中国航空航天领域的广泛应用，研究含分层损伤或缺陷复合材料结构的强度问题具有十分重要的意义。复合材料层合结构在内部出现损伤后，其刚度与静强度会有一定程度降低【3】，但这种降低的程度与损伤的大小、位置及损伤形式有很大关系，目前很多学者岫都对含分层损伤或缺陷的复合材料结构进行了理论和试验分析，主要研究了含有圆形或椭圆形分层损伤的复合材料层合

7、板的静强度、疲劳和屈曲等问题，其中文献[4]中还特别研究了含分层缺陷弧形板的压缩强度。本文主要对含初始预制分层缺陷的复合材料层合板结构进行了静强度压缩试验研究，分析了沿厚度方向不同位置的分层缺陷对层合板压缩强度的影响规律。由于未考虑层合板在压缩载荷下屈曲效应的影响，为此还专门设计了试验夹具，以最大程度消除屈曲现象对层合板压缩强度的影响，试验结果可为复合材料层合结构的结构设计和强度分析提供一定的试验数据支持或参考。1试验方法和结果1．1试验件试验采用的试验件均由铺层方式为[45／一45／90／0／一45，0／45／0／90／0]