具有Kevlar短纤维界面增韧的碳纤维/铝蜂窝夹芯板冲击后压缩性能

摘要：

碳纤维夹芯板受到冲击载荷后易发生分层损伤,在工程应用中严重影响结构安全.首先对碳纤维/铝蜂窝夹芯板界面进行Kevlar短纤维增韧设计;其次对比研究了Kevlar短纤维界面增韧及未增韧夹芯板的低速冲击行为和冲击后压缩行为,将其冲击后剩余压缩强度、能量吸收及破坏模式进行对比;最后运用数字图像相关技术(DIC)获取增韧及未增韧试件在冲击后压缩过程中的应变云图.结果表明:低速冲击过程中,Kevlar短纤维增韧可以有效提高碳纤维/铝蜂窝夹芯板的冲击损伤阻抗,增韧试件的临界损伤阈值载荷明显高于未增韧试件;相比于未增韧试件,4种冲击能量下增韧试件的冲击后剩余压缩强度(CAI)值分别提高了2.68％、9.24％、4.65％、11.13％,能量吸收分别提高了69.09％、52.88％、55.03％、101.70％;对碳纤维/铝蜂窝夹芯板冲击后压缩过程中的DIC观测,进一步验证了芳纶短纤维对界面的增韧效果,并揭示了增韧界面对结构的增强机制.

关键词：夹芯结构、Kevlar短纤维、界面增韧、低速冲击、剩余压缩强度、数字图像相关技术

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划;辽宁省教育厅科学研究项目;大连市科技创新基金项目;大连市科技创新基金项目

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：771-781