纤维方位角对玻纤复合材料破坏机理的影响研究

摘要：

利用扫描电子显微镜(SEM)对不同纤维方位角的玻纤增强树脂复合材料(GFRP)在单拉载荷下的破坏过程进行了实时观测.在桥联模型基础上,将纤维剪应力和基体正应力定义为界面的应力状态,对概化的GFRP材料单元进行了定量分析,得到了单拉载荷下纤维体积分数为27.5％的单元起裂时的应力状态,并通过最大应力强度准则确定了导致起裂的应力分量.综合SEM图片中裂纹形态和断口形貌,分析了不同纤维方位角的GFRP材料裂纹萌生和裂纹扩展的机理.分析结果表明,随着纤维方位角增大,导致GFRP材料裂纹萌生的应力分量由基体最大主应力演化为界面剪应力;裂纹扩展路径由最大主应力控制的基体开裂演化为最大剪应力控制的界面开裂.

关键词：GFRP、纤维方位角、破坏机理、桥联模型

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资助基金：中华人民共和国科学技术部国际合作项目2010DFA64560;国家自然科学基金11172318

在线出版日期：2014-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：167-176