【摘 要】
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本文利用碳纳米管薄膜和MXene/油墨两种高灵敏度的微纳传感器研究了玻璃纤维增强复合材料粘接结构分别在静态拉伸和循环载荷下的受力状况。静态拉伸状态下,当粘接结构界面层的碳纳米管薄膜传感器的电阻变化率约为1.11%～5.89%时,可以预测粘接结构即将发生断裂。在静态拉伸的拉力作用在粘接结构搭接区域界面层的条件下,通过粘接结构不同层碳纳米管传感器的响应可以发现,距离界面层越远的地方,越容易出现缺陷损伤
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本文利用碳纳米管薄膜和MXene/油墨两种高灵敏度的微纳传感器研究了玻璃纤维增强复合材料粘接结构分别在静态拉伸和循环载荷下的受力状况。静态拉伸状态下,当粘接结构界面层的碳纳米管薄膜传感器的电阻变化率约为1.11%～5.89%时,可以预测粘接结构即将发生断裂。在静态拉伸的拉力作用在粘接结构搭接区域界面层的条件下,通过粘接结构不同层碳纳米管传感器的响应可以发现,距离界面层越远的地方,越容易出现缺陷损伤。在拉伸试件过程中,搭接区域沿纤维方向中心线上界面层中部剪切应力大于边缘剪切应力,搭接区域界面层上两相交边缘线附近区域的剪切应力大于两边缘附近处于搭接区域中心线上的区域。在粘接结构搭接区域界面层纤维方向中心线上和垂直纤维方向中心线上预置损伤的情况下,粘接结构搭接区域界面层中心处应力分布对界面层纤维方向中心线上的损伤更为敏感。预置损伤会大幅度降低粘接结构的剪切强度。在加载速率为0.1 mm/min和1 mm/min,循环载荷为3 kN（三次）、4.5 kN（三次）和6 kN（三次）的两次加载过程中,通过碳纳米管薄膜传感器和MXene/油墨两种微纳传感器在玻璃纤维复合材料粘接结构的不同位置的响应,可以分析出粘接结构搭接区域界面层中部区域的剪切应力大于边缘。通过引入残余应力影响参数（ER）分析了残余应力随循环载荷加载过程的变化。第二次循环加载时四个传感器的ER都不超过14%,说明粘接结构不同位置上的残余应力已被释放出来。
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