复合材料学报

作者：邹田春, 巨乐章, 符记, 刘志浩, 李晔,

关键词：复合材料, 异质材料胶接, 疲劳寿命, 应变分布, 失效形貌,

在室温下制备碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-铝合金单搭接胶接试样。利用电子万能试验机和电液伺服疲劳试验机进行准静态拉伸和拉-拉疲劳试验，基于疲劳试验结果和双参数威布尔分布方法，采用多种函数模型对接头应力-寿命(<i>S</i>-<i>N</i>)曲线进行拟合。同时，利用三维数字图像相关技术(3D digital image correlation，3D-DIC)和SEM等设备，获得接头应变分布云图和失效形貌，揭示CFRP-铝合金胶接接头在循环载荷下的破坏机制。结果表明，幂函数对CFRP-铝合金单搭接胶接接头<i>S</i>-<i>N</i>曲线拟合度最高，相关系数<i>R</i>²为0.987，且接头疲劳寿命随着载荷水平的降低逐渐提高，变异系数逐渐增大。载荷水平为25%和35%失效载荷时，CFRP-铝合金单搭接接头破坏模式主要为胶层内聚破坏和铝合金-胶层界面破坏，且随着载荷水平的升高内聚破坏面积逐渐增加，载荷水平达到75%失效载荷时，CFRP-铝合金单搭接接头只发生胶层内聚破坏。在载荷水平为25%失效载荷下，接头由于内部温度上升主要发生韧性断裂，且随载荷水平上升至75%失效载荷时，接头由于受到较大拉应力逐渐向脆性断裂转变。

来源：2022年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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