T700/QY8911縫合復合材料層合板的拉伸與疲勞性能

徐建新， 曹啟武， 許 健， 羅云菲

(1. 中國民航大學航空工程學院, 天津 300300； 2. 中國東方航空公司， 上海 200240)

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T700/QY8911縫合復合材料層合板的拉伸與疲勞性能

徐建新1， 曹啟武1， 許 健2， 羅云菲1

(1. 中國民航大學航空工程學院, 天津 300300； 2. 中國東方航空公司， 上海 200240)

摘要：對T700/QY8911縫合復合材料層合板進行了靜載拉伸試驗和拉-拉疲勞試驗，研究了不同縫合方向[0/90]4s和[0/45/90/-45]2s鋪層層合板的拉伸和疲勞性能；建立了T700/QY8911縫合復合材料層合板有限元模型并對其彈性模量進行了模擬。結果表明：縫合能明顯提高復合材料層合板抵抗分層破壞的能力；縫合層合板在靜拉伸載荷下呈線彈性材料的特點，當載荷達到峰值時，縫合層合板具有后續承載能力，而未縫合層合板在峰值后承載能力出現連續下滑，并發生最終破壞；縫合層合板在拉-拉載荷下的疲勞剛度衰減曲線呈三階段函數特征；縫合層合板的縱向彈性模量的有限元計算結果與試驗結果吻合較好，證實了模型的有效性。

關鍵詞：縫合復合材料；有限元模型；拉伸性能；疲勞性能

0引言

先進樹脂基復合材料層合板廣泛應用于飛機的機身和次承力結構，但抗沖擊能力差、容易分層，限制了其在主承力結構上的應用。縫合技術是改善和提高傳統復合材料層合板層間性能的有效方法之一[1]。研究表明，縫合能明顯改善板厚方向的層間破壞剛度[2-3]和沖擊損傷容限[4]，且成本較低，同時在設計和工藝方面具有較高的可行性。目前，針對縫合復合材料層合板的強度、剛度等方面的研究較多，且已取得了一定的研究成果[5-6]。……