玻璃纤维-碳纤维混杂增强PCBT复合材料层合板的制备及低速冲击性能

来源期刊：复合材料学报2015年第2期

论文作者：杨斌 章继峰 周利民

文章页码：435 - 443

关键词：环状对苯二甲酸丁二醇酯;玻璃纤维;碳纤维;混杂复合材料层合板;低速冲击;有限元仿真;

摘    要：采用环状对苯二甲酸丁二醇酯（CBT）预浸料,利用真空袋辅助热压工艺制备了玻璃纤维机织布-碳纤维机织布/聚环状对苯二甲酸丁二醇酯（GF-CF/PCBT）混杂复合材料层合板。利用双悬臂梁（DCB）和三点端部开口弯曲（3ENF）试验对连续纤维增强PCBT复合材料层合板的层间强度做出评估。同时,利用低速冲击试验结合Abaqus/Explicit有限元仿真重点考察了混杂纤维增强PCBT复合材料层合板的低速冲击性能。试验结果表明:尽管CF/PCBT复合材料层合板具有优异的层间性能,当冲击能量为114.3J时,由于CF自身的脆性,CF/PCBT复合材料层合板被完全穿透,而GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板只在表面形成凹痕。与纯CF增强PCBT复合材料层合板相比,铺层形式为[CF/GF/CF]25的GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板的抗冲击损伤能力提高2倍。仿真得到的云图显示,冲击引起的应力在CF中的分布区域要明显大于在GF中的分布区域。