低面内性能损伤的Z-pin增韧技术研究

摘要：

通过弯曲、拉伸试验研究了Z-pin预制孔植入工艺在降低复合材料层合板面内性能损伤方面的表现.对固化后的Z-pin增强试件进行损伤检测发现Z-pin预制孔植入工艺可显著降低Z-pin植入后造成的纤维卷曲、绕流稀释及断裂等初始损伤.试验结果显示直径为0.28 mm的Z-pin采用预制孔植入工艺植入试件后,试件拉伸、弯曲强度分别只降低了3.02％和3.33％,这表明Z-pin预制孔植入工艺可显著降低对试件面内性能的损伤;直径为0.18 mm的Z-pin采用预制孔植入工艺植入试件后,试件拉伸、弯曲强度分别只降低了1.69％和1.12％,这说明细小直径Z-pin在实现试件层间增韧的同时能进一步降低其对试件面内性能的损伤.此外,通过对试件失效机制的分析得出:合理设置Z-pin的排布方式、尽量使用细小直径Z-pin、试件铺层设计中尽量减少0°铺层的使用等都有利于减轻对试件面内性能的损伤.

关键词：Z-pin;复合材料;拉伸性能;弯曲性能;低损伤

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：中航工业商发改善铺层复材面内性能的Z-pin植入方式研究项目资助;中航复材复合材料风扇叶片成型工艺关键技术研究项目资助

在线出版日期：2021-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：62-68,74