增强的开孔强度和性三明治碳-Kevlar编织复合层材
Mohammad K A Khan1, Harri Junaedi2, Hassan Alshahrani1
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Najran University, Najran 11001, Saudi Arabia.
这项研究表明,混合碳/环氧复合材料与凯弗拉芯具有增强的口灵敏度. 与传统复合材料相比,这种材料设计提高了强度和应变性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料工程 复合材料工程
背景情况:
- 纤维增强塑料复合材料易受孔周围应力度的影响,损害结构完整性.
- 了解隙灵敏度对于设计可靠的复合结构在苛刻的应用中至关重要.
研究的目的:
- 为了评估混合碳/环氧 (CFRP) 复合材料与凯弗拉芯的隙灵敏度增强.
- 为了比较这种混合复合材料的性能与单质CFRP和凯弗拉复合材料在有开孔的拉伸负荷下.
主要方法:
- 开孔拉力 (OHT) 测试是在混合,CFRP和凯弗拉复合材料上进行的,这些复合材料具有不同宽度与直径比的孔.
- 计算机断层扫描 (CT) 扫描被用于监测和分析复合材料内的损伤传播.
- 通过比较开孔拉伸强度,应变和故障模式来表征隙灵敏度.
主要成果:
- 混合层材显示出较低的隙灵敏度,随着孔径的增加,强度减弱的速度降低.
- 在混合复合材料中,故障应变一直保持一致,直至12毫米的孔径.
- 在宽度与直径的比率为6的情况下,混合层材的强度降低最低 (65.4%),相比于CFRP (63.5%) 和KFRP (56.1%).
结论:
- 混合复合材料的增强口不敏感性归因于其渐进性损伤机制,从凯弗拉-碳界面的分层开始.
- 混合层由于密度较低和延迟故障,实现了更高的特异性强度和应变.
- 这种混合设计在开孔张力场景中提供了优越的性能,与单体CFRP和KFRP复合材料相比.
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