复合材料学报

作者：齐国梁, 郭章新, 卫世义, 武晓东, 李永存, 安连浩, 王可,

关键词：3D打印, 海螺壳结构, 砖泥结构, 三点弯实验, 落锤实验,

通过静态三点弯和动态三点弯实验，研究了基于海螺壳和珍珠贝壳层的仿生混合设计复合材料在不同应变率下海螺壳单元倾斜角度对试样断裂行为的影响。使用软相和硬相两种基体材料通过3D打印技术制备4组试样，基于准静态和动态三点弯冲击实验，得到了4组试样的载荷-位移曲线和起裂功等参数。结果表明：不同应变率下结构发生不同的裂纹偏转路径，在较低的应变率下，45°样品强度高，吸能效果好，30°样品断裂韧性较好；在较高应变率下，45°样品强度与韧性较好。最后，通过落锤实验，研究了不同冲击速度对混合设计结构板破坏的影响，得到了临界破坏速度及两种破坏模式。落锤实验表明，当冲击速度达到1.8 m/s时，继续增加冲击速度至2.0 m/s对仿海螺壳-珍珠贝壳结构的动态响应无明显影响。结构起裂前吸收的能量和起裂后吸收的能量在总吸能中的占比趋于稳定。

来源：2023年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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