复合材料学报

作者：王雪琴, 张震东, 马大为, 高原, 王玺, 王尚龙, 米莹娟,

关键词：CFRP, 轴向压缩, 复合材料, 能量吸收, 破坏模式,

针对现有研究对复合材料多胞结构吸能特性研究的不足，提出了一种由多根小尺寸的单根碳纤维增强环氧树脂复合材料圆管(Single CFRP tube，SCT)填充进大尺寸碳管组成的多胞填充结构(Multicellular filling structure，MFS)，并分别对SCT和MFS进行了单次全行程加载和多次分段加载的准静态压缩，分析了其压缩破坏模式和吸能特性。研究结果表明：MFS最外侧碳管破坏模式与SCT破坏形式相似，且单次全行程压缩与多次分段压缩的破坏模式没有明显区别，但MFS最外侧碳管由于内部碳管及碎屑的挤压呈现出明显的径向变形；相对于单次全行程压缩过程，SCT及MFS多次分段压缩时的总耗能量更多；本次研究的SCT试件最大比吸能为86.0 J/g，最小比吸能为59.3 J/g，然而由于MFS最外侧管件的比吸能低，导致其比吸能在69.8~75.9 J/g之间，小于单管根碳管的最大比吸能，但进一步研究可知，合适的外部约束形式和内部碳管数量可使MFS比吸能高于SCT的最大比吸能。

来源：2021年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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