纤维增强复合材料疲劳唯象剩余刚度模型研究进展分析

本篇文章对近年来复合材料疲劳唯象剩余刚度模型的主要研究进行了阐述。首先简单介绍了纤维增强复合材料剩余刚度模型提出的框架背景。其次,对国内外学者所建立的唯象剩余刚度模型进行讨论分析。最后对疲劳唯象剩余刚度模型进行简要的总结。

CFRP层板疲劳累积损伤理论的建立及应用

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)是高性能结构的先进材料。通过试验,对纤维增强树脂复合材料(FRP)损伤理论的定义进行了研究,论述了用于CFRP层合板疲劳累积损伤的剩余强度模型和剩余刚度模型。通过理论预测与实验数据比较,证明所建模型物理意义清晰,数据吻合较好,最后对两种模型进行了分析和比较。

碳/碳复合材料疲劳损伤失效试验研究

对单向碳/碳复合材料纵向拉-拉疲劳特性及面内剪切拉-拉疲劳特性进行了试验研究;对三维四向编织碳/碳复合材料的纵向拉-拉疲劳特性及纤维束-基体界面剩余强度进行了试验研究。使用最小二乘法拟合得到了单向碳/碳复合材料纵向及面内剪切拉-拉疲劳加载下的剩余刚度退化模型及剩余强度退化模型,建立了纤维束-基体界面剩余强度模型。结果显示:单向碳/碳复合材料在87.5%应力水平的疲劳载荷下刚度退化最大只有8.8%左右,在70.0%应力水平的疲劳载荷下,面内剪切刚度退化最大可达30%左右;三维四向编织碳/碳复合材料疲劳加载后强度及刚度均得到了提高;随着疲劳循环加载数的增加,三维四向编织碳/碳复合材料中纤维束-基体界面强度逐渐减弱。