使用感应接修复受冲击的热塑性复合层材
Vedant Modi1,2, Aswani Kumar Bandaru1, Karthik Ramaswamy1,3
1Bernal Institute, School of Engineering, University of Limerick, V94 T9PX Limerick, Ireland.
Polymers
|August 12, 2023
概括
感应接有效地修复受损的碳纤维增强热塑性复合材料,如PEKK和PEEK. 这种先进的修复方法显著提高了冲击后的强度,对航空航天和汽车应用有希望.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 航空航天工程 航空航天工程
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 热塑性复合材料越来越多地用于商用飞机.
- 有限的维修技术阻碍了这些先进材料的广泛采用.
- 开发有效的维修方法对于复合材料的结构完整性至关重要.
研究的目的:
- 评估感应接作为低速度冲击损坏的热塑性复合材料的维修技术.
- 评估经过修复的碳纤维/聚乙烯基 (CF/PEKK) 和碳纤维/聚乙烯基 (CF/PEEK) 层材的机械性能.
- 为了比较两个感应接维修方法 (RT-1和RT-2) 的有效性.
主要方法:
- 在CF/PEKK和CF/PEEK层板上进行了20 J的低速度撞击测试.
- 修复使用带有圆形补丁的感应接 (RT-1) 或热和压力 (RT-2) 进行.
- 进行了压缩后冲击和修复 (CAI-R) 试验,结果与压缩后冲击 (CAI) 试验相比较. 超声波C扫描被用于损伤分析.
主要成果:
- 与CAI相比,使用RT-1修复的CF/PEKK显示出13%的强度增加;RT-2显示出7%的强度增加.
- 与CAI相比,使用RT-1修复的CF/PEEK显示了13%的强度增加;RT-2显示了17%的增加.
- 超声波C扫描和CAI-R测试证实了感应接在工业维修中的可行性.
结论:
- 感应接是对冲击损坏的热塑性复合材料的一种可行的修复技术.
- 修复方法显著提高了CF/PEKK和CF/PEEK层材的强度.
- 研究结果支持在航空航天和汽车应用中使用感应接,提高材料生命周期和可持续性.
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