復合材料層合板準靜態壓痕實驗研究

      采用準靜態壓痕(QSI)實驗方法針對多種材料對集中準靜態壓痕力的損傷阻抗進行了測試。選取2個特征載荷下的樣進行了超聲C掃描探傷和掃描電鏡(SEM)顯微觀察，分析了QSI  實驗中層合板的損傷過程，針對初始分層接觸力，f1和最大接觸力f2對材料的損傷阻抗特性進行了分析。測試了2種材料體系層壓板的最大接觸力，發現該值具有較好的可重復性。研究了測試條件（試樣尺寸和支持條件）和材料特性（不同纖維、基體種類和鋪層方式）對最大接觸力的影響。實驗結果表明，試樣尺寸和支持條件對最大接觸力的影響較小，在必要時可以采用非標試樣測試最大接觸力，而最大接觸力與樹脂基體、纖維特性及鋪層方式都有關，最大接觸力對應的凹坑深度d2主要由纖維強度和延伸率決定，樹脂特性對d2有影響但影響程度較小。

      隨著復合材料研究和應用的進一步深入，研究者和使用部門越來越認識到復合材料的韌性性能應包括該材料抵抗沖擊事件的能力（或給定沖擊力導致的損傷尺寸）和一定損傷狀態對結構強度的影響（或對應給定損傷尺寸的強度值），即損傷阻抗和損傷容限。有研究表明，低速大質量沖擊可以用準靜態壓痕(QSI)實驗來模擬。QSI 實驗具有實驗過程容易控制、信息量大的優點，可用于考察復合材料層合板抵抗準靜態壓痕（或外來低速沖擊）的能力，有利于產品研制及材料篩選。

       本文中針對多種材料進行了QSI 實驗。選取2個特征載荷下的試樣進行了超聲C掃描探傷和掃描電鏡(SEM)顯微觀察，以此為依據分析了QSI實驗中層合板的損傷過程。通過初始分層接觸力fi和最大接觸力f2對材料的損傷阻抗特性進行了分析。測試了2種材料體系層壓板的最大接觸力，驗證了該參數的可重復性。考察了測試條件（試樣尺寸和支持條件）和材料特性（不同纖維、基體種類和鋪層方式）對最大接觸力的影響。

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