試驗檢測

超高周期疲勞加載下碳纖維復(fù)合材料的彎曲試驗

在超高周期疲勞加載下，聚合物基復(fù)合材料損傷試驗的效果直接取決于可靠的加速疲勞試驗方法。為了分析納米顆粒改性環(huán)氧樹脂基碳纖維增強復(fù)合材料的超高周期疲勞負荷性能，開發(fā)了一種新的剪切力自由彎曲試驗臺。為了避免軸向載荷和滑動接頭的影響已研究出了基于振動器的彎曲試驗臺。運動學(xué)設(shè)計在分析優(yōu)化和數(shù)值驗證方面忽略了測試區(qū)域的剪切應(yīng)力和試樣表面的均勻分布應(yīng)力。試驗測試原理是基于剪切力自由彎曲。細長和分層的彎曲試樣通過球形接頭約束，并且裝載偏心質(zhì)量和彈簧。通過使用振動器系統(tǒng)的強迫振蕩來激發(fā)設(shè)置。由于通過彎曲試驗臺兩端的固定球接頭只能實現(xiàn)小偏轉(zhuǎn)，因此為了克服這個限制，通過應(yīng)用運動學(xué)導(dǎo)向的夾具，設(shè)計了具有額外自由度的超高周期疲勞負荷性能測試臺。對于試驗臺控制，則應(yīng)用激光三角測量以及霍爾效應(yīng)傳感器。彎曲試驗臺將進一步通過單點振動測量和連續(xù)溫度讀數(shù)來改進。在中期試驗中，將對振動器加速度實施閉環(huán)控制回路，以自動控制試樣的撓度。

選擇環(huán)氧樹脂基碳纖維增強復(fù)合材料的交叉層壓板進行彎曲疲勞試驗，以用于分析橫向纖維方向疲勞裂紋的適用性。采用有限斷裂力學(xué)方法，開發(fā)了疲勞行為的數(shù)學(xué)模型。

刊名：Polymer Testing（英）

刊期：2016年第54期

作者：Polymer Testing

編譯：趙前