碳/环氧树脂复合材料应变率效应的实验研究
来源期刊：复合材料学报2007年第2期
论文作者：王正浩 赵桂平 马君峰 张建新
关键词：炭纤维增强复合材料; 应变率; 层合板; MTS; Hopkinson杆;
摘 要：选择两种铺设方式([(45/-45)4]s和[(o/45/90/-45)2]s)的T300/Epoxy(炭纤维/环氧树脂)层合板,利用MTS试验机以及Hopkinson拉伸杆分别对其进行了准静态拉伸试验(应变率为10-5～10-4s-1)、中应变率拉伸试验(应变率为10°～101s-1)和高速冲击拉伸试验(应变率为102～104s-1).静态、动态实验的试件形状及尺寸均相同.获得了不同应变率加载条件下T300/Epoxy的应力-应变曲线.基于所获得的应力-应变曲线,讨论了应变率对炭纤维增强复合材料力学性能的影响.研究结果表明:复合材料T300/Epoxy是应变率相关的材料;层合板的铺设方向对其应变率效应有着显著的影响;随着应变率的增加,材料的强度及弹性模量有较大程度的提高,但破坏应变有所降低.通过对试验结果的数据拟合,提出了材料应变率相关的动态本构模型.
王正浩1，赵桂平2，马君峰3，张建新1
(1.西安交通大学,土木工程系,西安,710049;
2.西安交通大学,航天航空学院,西安,710049;
3.中国飞机强度研究所,二室,西安,710049)
摘要:选择两种铺设方式([(45/-45)4]s和[(o/45/90/-45)2]s)的T300/Epoxy(炭纤维/环氧树脂)层合板,利用MTS试验机以及Hopkinson拉伸杆分别对其进行了准静态拉伸试验(应变率为10-5～10-4s-1)、中应变率拉伸试验(应变率为10°～101s-1)和高速冲击拉伸试验(应变率为102～104s-1).静态、动态实验的试件形状及尺寸均相同.获得了不同应变率加载条件下T300/Epoxy的应力-应变曲线.基于所获得的应力-应变曲线,讨论了应变率对炭纤维增强复合材料力学性能的影响.研究结果表明:复合材料T300/Epoxy是应变率相关的材料;层合板的铺设方向对其应变率效应有着显著的影响;随着应变率的增加,材料的强度及弹性模量有较大程度的提高,但破坏应变有所降低.通过对试验结果的数据拟合,提出了材料应变率相关的动态本构模型.
关键词:炭纤维增强复合材料; 应变率; 层合板; MTS; Hopkinson杆;
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