复合材料学报

作者：石姗姗, 吕超雨, 吕航宇, 程功, 孙直,

关键词：夹芯结构, Kevlar短纤维, 界面增韧, 低速冲击, 剩余压缩强度, 数字图像相关技术,

碳纤维夹芯板受到冲击载荷后易发生分层损伤，在工程应用中严重影响结构安全。首先对碳纤维/铝蜂窝夹芯板界面进行Kevlar短纤维增韧设计；其次对比研究了Kevlar短纤维界面增韧及未增韧夹芯板的低速冲击行为和冲击后压缩行为，将其冲击后剩余压缩强度、能量吸收及破坏模式进行对比；最后运用数字图像相关技术(DIC)获取增韧及未增韧试件在冲击后压缩过程中的应变云图。结果表明：低速冲击过程中，Kevlar短纤维增韧可以有效提高碳纤维/铝蜂窝夹芯板的冲击损伤阻抗，增韧试件的临界损伤阈值载荷明显高于未增韧试件；相比于未增韧试件，4种冲击能量下增韧试件的冲击后剩余压缩强度(CAI)值分别提高了2.68%、9.24%、4.65%、11.13%，能量吸收分别提高了69.09%、52.88%、55.03%、101.70%；对碳纤维/铝蜂窝夹芯板冲击后压缩过程中的DIC观测，进一步验证了芳纶短纤维对界面的增韧效果，并揭示了增韧界面对结构的增强机制。

来源：2023年第2期

《复合材料学报》期刊编辑部

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