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

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。

热塑性复合材料连接技术综述

在大型或复杂航空结构生产、组装时,构件间的连接尤为重要。传统的复合材料连接技术具有一些明显缺陷。针对热塑性复合材料,人们一边深入探索新型高效的机械连接和胶接方法的同时,一边着眼于具有巨大潜力的熔融焊接技术。针对热塑性复合材料各类连接技术,对它们的特点、应用及研究现状进行概述,重点论述了电阻焊接、感应焊接、超声焊接三种焊接技术,并对航空结构热塑性复合材料发展进行了展望。