RTM成型非对称复合材料T型接头的拉伸失效机制

摘要：

采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备了结构对称和非对称两种复合材料T型接头试样,并对其进行了静态拉伸力学试验,对比分析了两种结构的拉伸破坏模式、结构刚度及破坏载荷.同时基于T接头内聚力模型(CZM),研究了两种不同结构T型接头的拉伸破坏过程及失效机制,并对比分析了不同偏转角下T接头的层间应力.结果表明:不同结构T型接头的拉伸破坏模式不同,偏转角的存在使结构非对称T型接头夹角大侧圆弧受力明显高于小侧圆弧,导致接头首先在大侧夹角圆弧与三角区界面定向萌生初始裂纹,随后裂纹主要沿大侧腹板翻边与蒙皮的界面扩展,进而导致接头最终破坏,最终失效载荷较对称T型接头提高了 15.3％,且结构刚度更大.有限元结果表明T型接头三角区的初始失效主要由层间正应力及剪应力引起,有限元分析的失效模式与试验一致,结构对称及非对称T型接头最终失效载荷与试验值均吻合较好;且随着偏转角的增加,腹板圆弧处层间应力逐渐减小,初始失效载荷将随之增大;初始破坏位置将转移至大侧夹角圆弧末端.

关键词：复合材料、T型接头、失效机制、有限元分析、树脂传递模塑

所属期刊栏目：40

分类号：TB332;V214.8(工程材料学)

资助基金：航空科学基金;青年人才托举工程;上海市科技创新行动计划项目

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：613-624