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复合材料结构对冲击损伤的容忍能力主要取决于纤维和基体的
性能。基体材料断裂韧性的增大,将极大提高复合材料的损伤容限
。公开的数据表明¨引,复合材料的冲击后剩余压缩强度与I型应
变能释放率
采用增韧树脂体系或热塑性树脂会显著提高损伤容限。例如,
典型热塑性树脂的。
基体韧性对冲击损伤的影响涉及明显不同的两方面问题,即损
伤阻抗和存在损伤时的剩余强度。通常,当对于给定的冲击条件用
分层尺寸来衡量时,采用韧性树脂的复合材料是抗分层损伤的。然
而,对于给定的冲击损伤面积,脆性复合材料和韧性复合材料二者
所遭受的剩余强度降却大致相同。
纤维性能对损伤容限有显著影响:纤维刚度越高,但损伤容限
将越低。混杂纤维结构(用具有较高断裂延伸率的纤维,如E玻璃纤
维或芳纶(Kevlar)纤维,取代一定百分比的碳纤维)的复合材料,
显现出冲击后压缩和拉伸强度的改进。然而,它们的基本无损伤性
能,即强度与刚度,则一般有所下降。
沿载荷方向铺层百分比较高的层压板,其冲击后的破坏应变通
常低于具有较多偏轴铺层的层压板。这在开孔强度的情况下作了验
证。
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