平紋編織復合材料層合板靜態壓縮與壓-壓疲勞性能

張鐵純, 楊晨晨, 王 軒, 周春蘋

（1．中國民航大學 航空工程學院, 天津 300300；2．航空工業濟南特種結構研究所 高性能電磁窗航空科技重點實驗室, 濟南250023）

玻璃纖維平紋編織復合材料具有輕質、比強度和比剛度高、透波性好等優點，被廣泛應用于航空航天領域，如機載雷達罩、整流罩等部位[1]。這些結構部位主要受變化的局部空氣動力載荷作用，經常處于壓-壓交變受力狀態。因此，系統研究玻璃纖維平紋編織復合材料的壓-壓疲勞性能，了解其疲勞損傷規律，對于玻璃纖維平紋編織復合材料在航空航天領域的進一步應用尤為重要。

目前，Wang 等[2]研究了玻璃纖維環氧樹脂基復合材料的拉-拉疲勞行為，揭示了不同應力水平下復合材料的疲勞損傷機理。Singh 等[3]對玻璃纖維增強樹脂基復合材料層合板在[0o/90o]、[±15o]、[±30o]和[±45o]鋪層角度下進行拉-拉疲勞研究，結果表明：鋪層取向對疲勞失效模式有顯著影響；疲勞載荷作用下剛度呈現3 階段衰退規律。Zhang 等[4]提出了纖維增強復合材料的疲勞損傷模型，該模型描述了不同應力比下任意纖維取向的離軸單向纖維增強復合材料層合板的疲勞損傷累積和疲勞壽命。Movahedi-Rad 等[5]研究了玻璃纖維環氧樹脂基復合材料層合板的拉-拉疲勞行為，發現在高應力水平下，試件在較短的壽命內發生纖維拔出失效；由于無界區域大的摩擦，能量耗散隨著循環次數和疲勞應力水平的增加而增加。Brunbauer等[6]研究了纖維體積分數對玻璃纖維增強樹脂基復合材料疲勞損傷機制的影響，發現纖維體積分數不會顯著影響拉-壓疲勞實驗中的疲勞強度。……