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芳纶纤维增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝蜂窝夹芯结构界面性能和增韧机制
文献摘要：
研究了低密度芳纶短纤维(AF)对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-铝蜂窝夹芯结构的界面增韧效果和增韧机制.制备了复合材料夹芯梁,将6 mm长度的AF制成絮状纤维薄层用于夹芯梁界面层的增韧,并采用非对称双悬臂梁实验对增韧和未增韧夹芯梁进行了界面断裂韧性的测量.相比于未增韧夹芯梁试件,增韧试件的平均临界能量释放率提高了91％,平均临界载荷提高了55％,而引入AF增韧层仅使夹芯梁质量提升了0.36％,显示本文方法具有良好的增韧效果与效率.使用SEM观察了夹芯梁界面的断面形貌与特征,微观观测结果显示,在界面裂纹扩展的过程中,AF一方面在面板与芯体之间形成桥联微结构,通过纤维拔出、纤维剥离、纤维断裂等行为,提高界面裂纹扩展的耗散能与临界载荷.另一方面,在蜂窝壁板周围的树脂"圆角"富余区,AF还能提高树脂与蜂窝壁板的粘结性能,避免蜂窝壁板因与面板接触面积过小而发生拔出.本文定量地测量了AF对CF/EP-铝蜂窝界面的宏观增韧效果,并阐释了其微观增韧机制,相关发现可为提高复合材料夹芯结构的安全性和可靠性提供指导.
文献关键词：
碳纤维;铝蜂窝;夹芯结构;短纤维增韧;圆角增强
中图分类号：
作者姓名：
刘浩洋;吕超雨;石姗姗;孙直
作者机构：
大连理工大学 运载工程与力学学部,大连 116024;大连交通大学 机车车辆工程学院,大连 116028
文献出处：
引用格式：
[1]刘浩洋;吕超雨;石姗姗;孙直-.芳纶纤维增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝蜂窝夹芯结构界面性能和增韧机制)[J].复合材料学报,2022(02):559-567
A类：
短纤维增韧,圆角增强
B类：
芳纶纤维,碳纤维增强环氧树脂复合材料,铝蜂窝,蜂窝夹芯结构,结构界面,界面性能,增韧机制,芳纶短纤维,AF,CF,EP,增韧效果,絮状,薄层,界面层,双悬臂梁,界面断裂,断裂韧性,试件,临界能量释放率,临界载荷,断面形貌,界面裂纹,裂纹扩展,芯体,桥联,纤维拔出,纤维断裂,耗散能,壁板,富余,高树,粘结性能,接触面积,文定,复合材料夹芯结构,安全性和可靠性
AB值：
0.25062
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