不同铺层复合材料夹芯结构低速冲击与冲击后剩余强度研究

孙子恒¹，王继辉¹，倪爱清²，陈宏达¹，陈俊磊¹，詹明樊¹

1. 武汉理工大学材料科学与工程学院2. 武汉理工大学复合新技术国家重点实验室

摘 要：本文使用碳纤维平纹编织预浸料和单向预浸料以及巴沙木,制备了三种不同铺层结构的碳纤维夹芯板。选用5 J、15 J、25 J、35 J以及45 J的冲击能量,对这三种复合材料夹芯结构进行低速冲击及冲击后压缩试验,来研究不同面板铺层类型对夹芯板低速冲击性能以及冲击后剩余压缩强度的影响。结果表明,不同铺层结构的碳纤维夹芯板在受到低速冲击和冲击后压缩测试时的损伤失效形式不同,三种夹芯板的低速冲击损伤面积、凹坑深度、分层面积、冲击响应曲线以及冲击后压缩强度下降比例均有较大的差异。在这三种铺层方式中,碳纤维单向预浸料准各向同性铺层的试样表现出较高的抗冲击载荷能力。

关键词：碳纤维;夹芯板;冲击损伤;剩余压缩强度;复合材料;