胶层厚度对碳纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料平-折-平混合连接接头力学性能的影响

来源期刊：复合材料学报2020年第11期

论文作者：刘志明 许昶

文章页码：2825 - 2832

关键词：碳纤维;双马来酰亚胺(BMI)树脂;复合材料;平-折-平（FJF）混合连接接头;胶层厚度;静强度;疲劳寿命;胶层应力;

摘    要：以碳纤维/双马来酰亚胺（BMI）树脂复合材料平-折-平（FJF）连接接头为对象,通过试验对比分析了特定胶层厚度下碳纤维/BMI树脂复合材料FJF连接接头的静强度和疲劳性能,并探究了胶层厚度对碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头力学性能的影响。利用背面应变技术对碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头搭接区端部胶层开裂进行监测。利用有限元软件ABAQUS对不同胶层厚度下碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头搭接区胶层应力分布进行了分析。结果表明,碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头的平均拉伸极限载荷、搭接区端部胶层开裂平均循环次数和平均疲劳寿命均随着胶层厚度在0.1～0.3 mm范围内增加而增大。不同胶层厚度的碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头均经历相同的失效阶段,即搭接区胶层端部开裂,胶层沿搭接区断裂扩展,最终靠近加载端孔边拉伸断裂,呈±45°断口。随着胶层厚度在0.1～0.3 mm范围的增加,搭接区端部胶层剥离应力、剪切应力及孔边胶层压缩应力均减小。在胶层厚度为0.1～0.3 mm范围内,剪应力是胶层破坏的控制因素。