低温环境下测试复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的简易方法

郭壮壮; 徐武; 余音

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20180725.004

低温环境下测试复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的简易方法

上海交通大学航空航天学院, 上海 200240

基金项目: 上海市青年科技英才扬帆计划（17YF1409400）

详细信息

通讯作者:
徐武,博士,特别副研究员,硕士生导师,研究方向为飞机结构耐久性与损伤容限分析及复合材料断裂力学E-mail:xuwu@sjtu.edu.cn

中图分类号: TB332
计量
- 文章访问数: 1286
- HTML全文浏览量: 108
- PDF下载量: 352
出版历程
- 收稿日期: 2018-05-03
- 刊出日期: 2019-05-14

A simple method for determining mode Ⅰ interlaminar fracture toughness of composite at low temperature

School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

摘要

摘要: 目前ASTM复合材料Ⅰ型层间断裂韧性测试标准需不断观测裂纹扩展长度。然而在低温环境下，裂纹扩展长度不易测量且过程繁琐。为克服这一缺陷，本文采用双柔度法测试复合材料低温环境下Ⅰ型层间断裂韧性，该方法的步骤与ASTM标准基本相同，但不需观测裂纹扩展长度便能获得低温下Ⅰ型层间断裂韧性。为了验证该方法的可靠性和精度，采用5件碳纤维增强环氧树脂基复合材料双悬臂梁（DCB）试样在-10℃环境下进行Ⅰ型层间裂纹扩展实验，应用ASTM标准所推荐的三种方法及本文的双柔度法进行数据处理获得复合材料Ⅰ型层间断裂韧性。结果表明：ASTM标准的三种方法与双柔度法得到的Ⅰ型层间断裂韧性结果一致，相对差别小于5%，而本文的双柔度法不需测量裂纹扩展长度，因此更简单，为测试低温环境下Ⅰ型层间断裂韧性提供了一种准确、简单的新方法。
- Ⅰ型层间断裂韧性 /
- 复合材料 /
- 双悬臂梁 /
- 低温 /
- 双柔度法
Abstract: The current ASTM standard for measuring the mode Ⅰ interlaminar fracture toughness of composite requires to measure the crack growth length, which is a very tedious and difficult process for measuring the interlaminar fracture toughness in low temperature environment. To overcome the limitation of measuring the crack growth length, a double compliances method was used to measure the mode Ⅰ interlaminar fracture toughness. The process of this method was nearly the same as that recommended in the ASTM, except avoiding measuring the crack growth length. To verify the accuracy of this method, five double cantilever beam (DCB) specimens made of carbon fiber reinforced epoxy composites were tested at -10℃ environment. The fracture toughness were determined by using the methods recommended by the ASTM standard and the present double compliances method. The result shows that the relative difference of the fracture toughness obtained from the ASTM methods and the double compliances method is within 5%. Therefore, the present paper provides a simple and reliable method for determining the mode Ⅰ interlaminar fracture toughness of composite in the low temperature environment.
- mode Ⅰ interlaminar fracture toughness /
- composite /
- double cantilever beam /
- low temperature /
- double compliances method

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(13)

期刊类型引用(7)

1.	梁华霖，宋超，解正坤. 黄药降解类光催化材料制备研究现状. 山西大同大学学报(自然科学版). 2024(06): 105-111 . 百度学术
2.	高生旺，赵星鹏，陆迦勒，崔娟，王国英，张青. Ag-BiOBr/WO_3复合材料的制备及强化磺胺异噁唑去除性能. 复合材料学报. 2023(03): 1455-1467 . 本站查看
3.	王丽苹，阮玉娴，李仁星，余莹，陈琳，姜帅. Fe-MILs系可见光响应复合材料在光诱导反应中的应用研究进展. 化学通报. 2023(12): 1409-1425 . 百度学术
4.	梁锐，李明阳，高翔鹏，于先坤，童雄，龙红明. 选矿废水中残留黄药光催化处理及降解效率改进方式研究进展. 过程工程学报. 2022(01): 1-13 . 百度学术
5.	葛奉娟，朱捷，陈艳，徐艳. 制备方法对BiOBr形貌及其可见光降解活性的研究. 能源与环境. 2021(01): 97-99+101 . 百度学术
6.	杜春艳，宋佳豪，谭诗杨，阳露，张卓，余关龙. 石墨烯桥联的ZnO/Ag_3PO_4复合材料的制备及其对环丙沙星的降解性能. 复合材料学报. 2021(07): 2254-2264 . 本站查看
7.	陈星玉，张雪乔，鲁李李，陈彩霞，向洪瑗，郭梦圆. GQDs/BiOBr复合光催化剂可见光降解磺胺废水的研究. 天然气化工(C1化学与化工). 2021(S1): 74-81 . 百度学术