【摘 要】
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分别采用MTS(Material Testing System)和分离式霍普金斯压杆(Spilt Hopkinson Pressure Bar,SPHB)测试系统研究二维平纹层压复合材料(2DWCs)、三维正交复合材料(3DOWCs)和三
【机 构】
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中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室;北京航空航天大学材料科学与工程学院;
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分别采用MTS(Material Testing System)和分离式霍普金斯压杆(Spilt Hopkinson Pressure Bar,SPHB)测试系统研究二维平纹层压复合材料(2DWCs)、三维正交复合材料(3DOWCs)和三维编织复合材料(3DBCs)在准静态和高应变率压缩载荷下的力学响应和破坏形态。通过应力应变曲线研究三种织物结构增强树脂基复合材料的应变率效应、应变率敏感性和能量吸收性质。通过破坏形态研究三种织物增强树脂基复合材料的破坏机制。结果显示:三种复合材料都具有明显的应变率效应。面外压缩时,平纹层压复合材料的压缩刚度、强度以及应变率敏感性都最高,而编织复合材料最弱;但当应变率大于1500 s-1以后,编织复合材料能量吸收能力最高,平纹层压复合材料能量吸收能力最弱;平纹增强相和三维正交增强相以剪切断裂形式为主,编织增强相以“坍塌”压扁形式为主。面内压缩时,平纹层压复合材料的面内压缩刚度最大而面内能量吸收能力最低,正交机织复合材料的面内压缩强度最高,编织复合材料的断裂应变最大、面内能量吸收能力以及应变率敏感性都最高,平纹增强相以分层破坏为主,正交和编织复合材料以端面膨胀破坏为主。
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