基于金属骨架的复合材料混合结构拉伸性能与失效机理分析

武多多; 郑会龙; 康振亚; 习常清; 张谭

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基于金属骨架的复合材料混合结构拉伸性能与失效机理分析

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摘要

本工作设计了一种新型混合结构,即结合金属增材制造、复合材料机织与缝合等工艺,将金属骨架与机织复合材料完成法向缝合后共固化成形,规避了传统混合方法中分层失效等问题,实现了宏观尺度上金属与复合材料的灵活成形与稳定连接。采用非接触式图像测量分析技术研究了此类新型混合结构在准静态拉伸载荷下的力学性能与失效模式。结果表明:分层裂纹源于异质材料层间的应变差异及剪切应力,而缝合纤维抑制分层界面的裂纹扩展,提高断裂韧性;混合结构的抗拉强度随着结构厚度增加而降低,仅改变金属开孔形状对混合结构的整体力学性能无明显影响;混合结构受多种失效模式影响,主要包括经纱断裂、基体失效、缝合纤维断裂拔出及金属塑性失效等。

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来源
《材料导报》 |2022年第20期|198-204|共7页
作者
武多多; 郑会龙; 康振亚; 习常清; 张谭;
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作者单位

中国科学院工程热物理研究所;

中国科学院大学航空宇航学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类金属－非金属复合材料;
关键词
金属增材制造; 机织复合材料; 混合结构; 拉伸性能; 失效机理;

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