电热作用对碳纤维增强树脂基复合材料层板冲击性能的影响 |
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引用本文: | 路鹏程卞文熙安俊龙祖浩轩.电热作用对碳纤维增强树脂基复合材料层板冲击性能的影响[J].高分子材料科学与工程,2023(6):85-91. |
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作者姓名: | 路鹏程卞文熙安俊龙祖浩轩 |
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作者单位: | 1.中国民航大学航空工程学院天津市民用航空器适航与维修重点实验室300300; |
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基金项目: | 天津市教委科研计划(2021KJ051)。 |
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摘 要: | 针对航空结构用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层板结构在低电流(安培级)作用下对其冲击性能和吸能特性的影响进行研究。结果表明,电热作用使得CFRP层板的温度迅速升高,随着电流强度增加,电热作用产生的焦耳热显著增加;同时,CFRP层板的电阻率随电流强度增大而降低,呈现出温敏效应。在相同冲击能量下,随着加载电流强度增加,CFRP层板的冲击响应完全不同,临界损伤冲击应力和最大冲击应力随加载电流强度增大而减小,且下降幅度随之增大;随着加载电流强度增加,CFRP层板对冲击能量吸收显著增加。冲击损伤分析可知,在相同冲击能量下,CFRP层板的冲击损伤面积随着电流强度增加而增大,损伤程度越严重,失效机制由基体裂纹、微小分层转变为大量纤维断裂、基体破碎等,即冲击损伤模式由微弱的冲击损伤转变为可见的冲击损伤;冲击凹坑深度也随着电流强度增加而显著加深,冲击凹坑回弹率也显著降低。
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关 键 词: | 碳纤维增强树脂基复合材料 电热作用 温度场 低速冲击 损伤分析 |
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