纳米黏结剂修补复合材料的胶接界面损伤演化行为研究

本文在环氧树脂中添加0.1wt%的纳米纤维素以制备纳米黏结剂,旨在改善环氧树脂黏结剂的机械强度以及柔韧性,从而提高其修补效率和耐久性。将声发射技术和数字图像相关技术结合,研究弯曲载荷下复合材料内部的力学行为和变形损伤。通过声发射特征信号的分析、聚类处理与全场/局部应变和位移的测量,对不同修补结构的失效机理进行深入讨论。结果表明:与环氧树脂黏结剂相比,纳米黏结剂具有更好的黏结效果,展现出较高的能量吸收和载荷转移能力,修补试件的失效载荷和最大位移分别提高了3.1%和6.1%。聚类分析结果和内部损伤的声发射响应可以用来评估修复性能并获得主要损伤模式,不同修补试件胶接界面上的变形场有助于监测胶层内损伤的起始和扩展。将声发射特征响应与内部变形损伤建立联系,成功实现了胶接修补界面的损伤行为演化。