开孔CFRP复合材料层合板的损伤解析和实验探究 |
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引用本文: | 孙振辉,铁瑛,李成,侯玉亮.开孔CFRP复合材料层合板的损伤解析和实验探究[J].玻璃钢/复合材料,2019(1). |
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作者姓名: | 孙振辉 铁瑛 李成 侯玉亮 |
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作者单位: | 郑州大学机械工程学院 |
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摘 要: | 采用解析计算和拉伸试验相结合的方法,对开孔CFRP复合材料板的孔边应力和损伤进行了研究。基于复变函数方法并结合Tsai-Hill失效准则,计算得到了层合板各单层的主应力分布和首次损伤载荷系数。为了测定层合板面内拉伸性能并对解析结果进行验证,基于ASTM D5766-07试验标准对CFRP层合板进行了拉伸试验。研究结果表明:当开孔CFRP层合板承受沿长轴方向拉伸载荷时,0°和±45°铺层为主承力层,且主应力σ1最大值出现在与孔中心成65°~115°和245°~295°范围内;各层最小首次损伤载荷系数出现在65°~115°范围内,其中,45°层和-45°层的损伤载荷系数最小;当载荷达到初始损伤载荷时,层合板开始出现内部损伤和参数退化;拉伸试验后CFRP复合材料板试件损伤的形式主要为基体开裂和纤维断裂,损伤的区域在孔周边61°~90°和241°~270°范围内,试验结果与解析计算结果基本一致。
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