复合材料学报

作者：武豪, 李玮洁, 张中伟, 刘愚, 雷宇, 史文童, 董志超,

关键词：碳/碳复合材料, 曲面蜂窝, 均布载荷, 破坏模式, 轻量化结构,

精密仪器对承载平台结构的要求不断提高，蜂窝结构由于其轻质和超高稳定性的特点而受到广泛关注。为了满足异形复合材料承载平台的需求，本文采用热压成型和树脂浸渍碳化-化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)相结合的工艺制备了不同规格曲面碳/碳蜂窝结构试样，而后根据曲面蜂窝的结构特点和服役环境，设计了均布载荷的测试方法对不同试样进行压缩试验，分析了蜂窝厚度、铺层角度、曲率半径等因素对曲面蜂窝力学性能的影响规律。结果表明：当蜂窝的径向厚度增大时，蜂窝壁屈曲程度增大，蜂窝双层壁处所受载荷增大，胶粘面开裂倾向更加显著；当蜂窝纤维取向由0°至45°转变蜂窝壁皱曲转变方式为不皱曲-韧性皱曲-塑性皱曲；当曲面蜂窝的曲率半径减小时，其破坏模式逐渐由双层壁脱粘开裂向蜂窝壁的屈曲断裂转变。本文制备的曲面碳/碳蜂窝压缩强度达到1.48 MPa，具备良好的力学性能，可以满足日益复杂化的航天结构承载需求。

来源：2024年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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