[发明专利]一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法

摘要

本发明涉及一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，包括以下步骤：(1)设计制造碳纤维增强复合材料层板试样；(2)采用双悬臂梁、端部缺口弯曲和混合模态弯曲装置分别开展I型、II型和I/II混合型分层试验；(3)确定试样I型、II型和I/II混合型分层阻力曲线；(4)采用分层阻力曲线理论公式对数据拟合，确定不同分层试验的断裂韧性起始值、稳定值和纤维桥接长度；(5)采用B‑K准则分别对不同混合比下断裂韧性起始值和稳定值进行拟合，获得准则系数ηinit和ηprop；(6)建立一个以加载混合比为自变量的混合型分层阻力曲线预测公式。本发明通过对碳纤维增强复合材料层板特定混合比的分层断裂韧性测试，预测任意其他混合比的分层阻力曲线，便于工程应用，并可降低试验成本。

主权项

1.一种复合材料混合型分层阻力曲线的预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，设计制造具有+22.5°/‑22.5°分层界面的碳纤维增强复合材料层板试样；步骤2，对上述试样，采用双悬臂梁、端部缺口弯曲和混合模态弯曲试验装置分别开展I型、II型和I/II混合型分层试验，其中混合型分层试验的加载混合比为0.25、0.5和0.75；步骤3，通过实验获得载荷、位移和分层长度，确定试样的I型、II型和I/II混合型分层阻力曲线；步骤4，采用分层阻力曲线理论公式对数据进行拟合，确定不同分层试验的断裂韧性起始值、稳定值和纤维桥接长度；步骤5，采用B‑K分层扩展准则对I型、II型和不同混合比下(0.25、0.5和0.75)的断裂韧性起始值进行拟合，获得准则系数η_init；步骤6，采用B‑K分层扩展准则对I型、II型和不同混合比下(0.25、0.5和0.75)的断裂韧性稳定值进行拟合，获得准则系数η_prop；步骤7，以η_init和η_prop、I型分层断裂韧性起始值和稳定值、II型分层断裂韧性起始值和稳定值为基本参数，建立一个以加载混合比为自变量的混合型分层阻力曲线的预测公式，对任意加载混合比下层板分层阻力曲线进行预测。