片方向,織物,およびハイブリッドM21粒子硬化複合材料の切断およびインターフェース特性
Andrew Seamone1, Anthony Waas1,2, Vipul Ranatunga3
1Department of Aerospace Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA.
この研究は,炭素繊維強化ポリマー (CFRP) のための硬化M21エポキシ複合材料を特徴づけています. ハイブリッドラミネートは,高折れ強度を示し,計算上の損傷モデルのための重要なデータを提供します.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- 複合材料工学 複合材料工学とは
背景:
- M21のような加熱されたエポキシマトリクスは,高度な複合材料の断裂耐性を高めるために不可欠です.
- 複合構造における計算上の損傷モデルを検証するために,正確な材料特性は不可欠です.
研究 の 目的:
- M21エポキシシステムを使用して,ハイブリッドラミネート複合パネルの切断およびインターラミナー特性を実験的に特徴付ける.
- これらの硬化複合材料の計算上の損傷モデルを検証するためのデータセットを提供すること.
- M21ベースのハイブリッドインターフェースのモデリングとシミュレーションのためのベンチマークを確立する.
主な方法:
- 機内シア行動は, ±45 (PM45) テンションテストを使用して評価されました.
- インターラミナー骨折の性質は,ダブルカンチレバービーム (DCB) とエンド・ノッチド・フレクチュア (ENF) 試験によって決定されました.
- 数値シミュレーションのための主要なデラミネーションパラメータを特定するために,パラメトリック研究が行われました.
主要な成果:
- ハイブリッドラミネートは,高い界面断裂強度を示した.
- 織り込み織り込みと片方向織り込み織り込みのインターフェースペアは,骨折抵抗性が著しく増加した.
- 凝固力と断裂エネルギーは,デラミネーション行動の支配的なパラメータとして特定されました.
- これらのパラメータの特定の値は,異なるインターフェースタイプのために抽出されました.
結論:
- 実験データは,有限要素モデルにおける損傷の発生と拡散の正確な表現を可能にします.
- この研究は,M21ベースのハイブリッド単方向織布および織布織布インターフェースのための最初の実験データセットを提示します.
- この発見は,硬化複合構造物の将来のモデリングとシミュレーションのための重要な基準となる.
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