芳纶纤维增韧碳纤维-泡沫金属夹芯梁压缩性能及界面性能

孙直^1,2，石姗姗^1,2，孙士勇^1,3，陈浩然¹，胡晓智²

1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室2. 西澳大利亚大学机械工程学院3. 大连理工大学机械工程学院

摘 要：为研究芳纶短纤维对复合材料夹芯材料/结构的界面及性能的影响,对具有芳纶短纤维增韧界面的碳纤维-泡沫铝夹芯梁进行了试验和细观增韧机制研究。在夹芯梁制备过程中,在碳纤维-泡沫铝界面加入低密度芳纶短纤维薄膜,通过短纤维的桥联作用,提高夹芯梁的界面黏接性能。研究了芳纶纤维增韧对夹芯梁面内压缩性能和破坏模态的影响,采用非对称双悬臂梁（ADCB）试验测量了不同增韧参数条件下,碳纤维表板与泡沫铝芯体之间的临界能量释放率。试验结果显示:在相同增韧参数条件下,Kevlar纤维增韧夹芯梁的面内压缩性能和界面临界能量释放率均较好,而混杂长度Kevlar纤维的界面增韧效果最优。通过对试件断面的SEM观测,分析了芳纶纤维增韧的细观增韧机制。

关键词：复合材料夹芯梁;界面增韧;芳纶纤维;低密度短纤维薄膜;桥联作用;