織物增強復合材料層合板I型層間斷裂特性

      采用雙懸臂梁(DCB)試驗測試和研究了織物增強復合材料層合板的層間斷裂韌性與斷裂行為。為了評價測試溫度和試樣幾何尺寸的變化對層間斷裂韌性的影響，分別在室溫(RT)和液氮溫度(77K)條件下對不同尺寸的試樣進行了雙懸臂梁試驗。采用掃描電鏡對分層斷裂面進行了觀察，分析和驗證了層間斷裂特性。

      在復合材料層合板的層間強度評價方面，過去常采用比較成熟的雙切口拉伸／壓縮試驗或三點彎曲短梁試驗，通過測試層間剪切強度來評價層合板的層間斷裂特性。近幾年，從斷裂力學的角度，作為裂紋擴展阻力的層間斷裂韌性（能量釋放率）逐漸受到重視，并用來評價層合板的層間斷裂特性。復合材料層合板，其層間斷裂韌性被認為是結構件設計時的基準值或開發階段的目標值，在結構設計中是一個非常重要的參數[1-3]。關于層合板的層間斷裂韌性試驗方法，國內已制定了初步的試驗標準，并展開了相應的研究，但基本上以單向纖維層合板為試驗或研究對象，討論的重點多為搭橋纖維的影響。對于織物增強復合材料層合板的層間斷裂韌性評價，特別是裂紋開始擴展與裂紋穩定擴展的擴展阻力研究
極少，有待于今后開展。

      筆者采用織物增強層合板的DCB(Double can-tilever beam)試樣，在室溫(RT)及液氮溫度(77 K)下進行了I型層間斷裂韌性試驗，求得了裂紋擴展開始及裂紋擴展過程的I型層間斷裂韌性值：研究了測試溫度、試樣幾何尺寸對I型層間斷裂韌性的影響；并利用掃描電鏡觀察了分層斷裂面，對織物增強的復合材料層合板的I型層間斷裂特性與斷裂機理進行了分析與考證。

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