连续纤维增强聚合物基体复合材料多轴疲劳研究进展

目前连续纤维增强聚合物基体复合材料在航空航天等领域具有广泛应用,其在使用过程中会处于复杂的多轴应力状态,且载荷形式大多为疲劳载荷,因而有必要对复合材料多轴疲劳问题进行研究。目前对于复合材料多轴疲劳的研究主要分为三方面:不同试样的多轴疲劳行为研究;多轴疲劳行为影响因素;多轴疲劳寿命预测方法。其中复合材料多轴疲劳试验研究可按试样形式分为管状试样、十字型试样以及板状试样多轴疲劳试验,以十字型和管状试样试验最为常见。讨论了多轴疲劳载荷下堆叠顺序、多轴度、载荷加载方式等因素对复合材料多轴疲劳强度的影响。对于复合材料双轴疲劳寿命预测方法,主要分为唯象模型与非经典模型,这与单轴疲劳寿命预测方法存在类似之处,但并未考虑双轴疲劳载荷下的损伤演化以及控制最终失效的损伤机制。本文概述了纤维增强复合材料的多轴疲劳研究进展,对多轴疲劳的3个方面进行了详细介绍,通过对现有研究结果的总结与分析,提出了复合材料多轴疲劳后续研究的展望。