拉伸状态下碳纤维复合材料T型接头的断裂行为

盛仪¹，熊克¹，卞侃¹，熊璇²，陈宏³，郝银凤¹

1. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室2. 成都飞机设计研究所3. 中国商飞上海飞机设计研究院

摘 要：建立了碳纤维复合材料T型接头数值模型,模拟了其在拉伸载荷下的损伤产生、扩展及失效过程,并对碳纤维复合材料T型接头试件进行了静态拉伸试验。结果表明,接头的初始损伤载荷为9.8~12.0kN,损伤发生后接头的载荷值发生突降(降低约27%~38%),此时接头仍具有一定承载能力;试件完全脱胶载荷较初始损伤载荷略有降低(载荷范围为8.0~8.6kN)。数值计算和试验结果吻合,结果均显示填料区是碳纤维复合材料T型接头最薄弱的部位,易发生破坏;填料区破坏后裂纹迅速向填料区周围的胶层扩展,导致胶层的剥离,这是导致碳纤维复合材料T型接头失效的最主要原因。

关键词：碳纤维复合材料;T型接头;断裂行为;数值模型;静态拉伸;