复合材料学报

作者：姚晨熙, 齐振超, 陈文亮, 张晨群,

关键词：CF/PEEK, 非线性行为, 强化行为, 温度, 应变率,

碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)是一种高性能热塑性复合材料，在航空航天领域有着广阔的应用前景。由于PEEK具有温度和应变率相关的非线性行为，导致CF/PEEK复合材料在基体主导的面内剪切方向也有类似的力学行为。本文在不同的温度和应变率下对CF/PEEK复合材料试件进行了剪切实验，将应力-应变曲线分为线性与非线性部分，发现温度和应变率对CF/PEEK复合材料的屈服应力有着较大的影响。随着温度从20℃升高到130℃屈服应力下降了66%左右，下降速度先快后慢，随着应变率从10^?5 s^?1提高到0.1 s^?1屈服应力均匀增大了35%左右。将所得规律拟合背应力经验公式，修改了经典的热塑性复合材料本构模型的屈服函数。并编写VUMAT用户子程序对CF/PEEK复合材料剪切实验进行数值分析，与实验结果对比发现非线性阶段的剪切应力-应变关系及屈服点的剪切应力吻合良好，但是由于纤维和PEEK基体的浸润性较差，导致CF/PEEK复合材料内部存在孔隙缺陷，影响了CF/PEEK复合材料的初始剪切弹性行为，导致加载初始阶段存在偏差。

来源：2021年第8期

《复合材料学报》期刊编辑部

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