碳/碳复合材料疲劳损伤失效试验研究

复合材料学报, 2016, 33(2): 386-393. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20150420.001

碳/碳复合材料疲劳损伤失效试验研究

朱元林 ^1, , 温卫东 ^2, , 刘礼华 ^3, , 张继文 ^4, , 蒋婷慧 ^5,

1.江苏法尔胜泓昇集团有限公司,江阴214433;东南大学土木工程学院,南京210096

2.南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016

3.江苏法尔胜泓昇集团有限公司,江阴,214433

4.东南大学土木工程学院,南京,210096

5.江苏法尔胜泓昇集团有限公司,江阴,214433

基金项目: 江苏省博士后基金(1302117C) 江阴市工业科技支撑计划(工35)

关键词：碳/碳复合材料 , 三维四向编织 , 疲劳特性 , 剩余强度退化模型 , 剩余刚度退化模型 , 界面剩余强度模型

Test research on fatigue damage failure of C/C composites

Keywords： C/C composites , three-dimensional and four-directional braided , fatigue characteristics , residual strength degradation model , residual stiffness degradation model , interface residual strength model

对单向碳/碳复合材料纵向拉-拉疲劳特性及面内剪切拉-拉疲劳特性进行了试验研究;对三维四向编织碳/碳复合材料的纵向拉-拉疲劳特性及纤维束-基体界面剩余强度进行了试验研究.使用最小二乘法拟合得到了单向碳/碳复合材料纵向及面内剪切拉-拉疲劳加载下的剩余刚度退化模型及剩余强度退化模型,建立了纤维束-基体界面剩余强度模型.结果显示:单向碳/碳复合材料在87.5％应力水平的疲劳载荷下刚度退化最大只有8.8％左右,在70.0％应力水平的疲劳载荷下,面内剪切刚度退化最大可达30％左右;三维四向编织碳/碳复合材料疲劳加载后强度及刚度均得到了提高;随着疲劳循环加载数的增加,三维四向编织碳/碳复合材料中纤维束-基体界面强度逐渐减弱.

参考文献

[1]	李贺军.炭/炭复合材料[J].新型炭材料,2001(02):79-80.
[2]	薛辉;李贺军;侯向辉;李克智;韩红梅.压力梯度CVI工艺制备2D炭/炭复合材料的弯曲断裂行为[J].新型炭材料,2004(4):289-292.
[3]	J. NEUMEISTER;S. JANSSON;F. LECKIE.THE EFFECT OF FIBER ARCHITECTURE ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF CARBON/CARBON FIBER COMPOSITES[J].Acta materialia,19962(2):573-585.
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[8]	王丹勇 .层合板接头损伤失效与疲劳寿命研究[D].南京航空航天大学,2006.

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