复合材料静压痕与落锤冲击初始损伤对比试验

为了研究复合材料层合板的分层起始载荷,对不同材料体系和不同铺层数的复合材料层合板进行了准静态压痕试验和落锤冲击试验.得到了复合材料层板的分层起始载荷和冲击分层损伤能量门槛值,并对损伤情况进行了分析.结果表明,层合板的落锤冲击试验的分层起始载荷与冲击能级有关,并且分层起始载荷值随冲击能级提高而增加;准静态压痕试验的分层起始载荷值要低于低速冲击试验的分层起始载荷值;当冲击能量达到层板分层损伤能量门槛值时,层板发生大量分层损伤,层合板刚度出现急剧下降.

高速列车用碳纤维复合材料结构损伤修复门槛值研究

本文研究了新一代高速列车用碳纤维复合材料的损伤修复问题。首先针对材料进行准静态压痕试验,模拟不同类型、不同程度的冲击类损伤,测量表观损伤尺寸;同时运用无损检测超声C扫的方法分析内部损伤尺寸,表观测量和无损检测参数共同作为表征损伤程度的尺寸类参数;对准静态压痕试验后的带损伤材料进行剩余强度的实验分析,同时运用仿真分析的方法,扩充试验工况,并与试验数据进行对比,建立损伤表观尺寸和无损检测尺寸与剩余强度的关系,最终确定该种材料的损伤缺陷修复门槛。研究结果表明在某种准静态压缩工况(压头尺寸)下,剩余强度保留率与凹坑深度、凹坑最大直径、超声C扫最大直径均可建立递减关系,在实际的工程应用中,可选择其中之一作为损伤的判据。结果表明:超声C扫最大损伤直径在28~34 mm之间,剩余强度保留率在75%~84%之间,考虑到试验结果的离散性,最终选择30 mm无损检测最大损伤直径作为修复的门槛值参数。