碳纤维复合材料曲梁冲击后四点弯曲强度及损伤失效模式研究

通过四点弯曲试验和落锤冲击试验,研究了复合材料层合曲梁冲击前后四点弯曲强度及其破坏模式。不仅通过超声C扫描分析了不同内径复合材料层合曲梁试件冲击后的损伤特征,而且分析了冲击损伤对层合曲梁强度及层间最大应力的影响;同时,通过数字散斑相关方法得到复合材料层合曲梁在四点弯曲载荷作用下的变形场以及失效模式。研究结果将为复合材料层合曲梁在飞行器结构中的应用提供有价值的实验依据。

弹性地基复合曲梁抗弯力学性能研究

针对曲梁结构在弹性地基作用下的抗弯力学性能进行了研究,讨论了内外径之比(Ri/Ro)对层间正应力和平面内正应力的影响。在此基础上,研究了由两种不同材料组成的复合曲梁,确定了平面内正应力中性轴的位置,考虑其内外表面处应力为零、层间正应力及位移在厚度方向连续的边界条件,求解纯弯曲载荷下复合曲梁的层间拉应力和平面内拉应力解答,进一步讨论了两种材料的不同体积分数、材料参数和放置位置对于复合曲梁应力的影响。此外,本文可推广适用于多层不同材料组成的复合曲梁,为解决实际工程中矩形截面复合曲梁强度,尤其是层间强度提供了有效方便的计算方法。