碳纤维增强树脂基复合材料组分疲劳强度表征

李望南^1,2，卢少娟³，蔡洪能²，钟志成¹，梁桂杰¹，程晓红¹

1. 湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室3. 湖北航天化学技术研究所

摘 要：对微观力学失效（Micro-mechanics of failure,MMF）理论的应用做了扩展,将其用于分析连续纤维增强树脂基（FRP）复合材料的三维复杂结构的疲劳强度。基于MMF理论,建立了连续FRP复合材料层合板疲劳强度表征方法。分别对碳纤维/树脂（UTS50/E51）复合材料单向层合板进行静载和疲劳试验,得到层合板的基本力学性能和宏观强度指标;对UTS50/E51层合板组分疲劳强度进行了表征,得到了纤维和树脂的拉伸、压缩MMF疲劳特征参量S-lgN曲线,为MMF方法应用于连续纤维增强复合材料层合板结构的疲劳强度分析提供了判断依据。使用建立的方法对UTS50/E51多向层合板的拉伸疲劳强度进行了分析,并将预测结果与试验结果进行对比。

关键词：微观力学失效理论;疲劳强度;强度表征;特征参量;有限元分析;