碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效过程的研究进展
作者:
作者单位:

1.太原理工大学材料科学与工程学院,太原 030002;2.浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;3.富强鑫(宁波)机器制造有限公司,宁波 315032

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TB332

基金项目:

国家自然科学基金(U1809218、U1909220);宁波市科技创新2025重大专项(2019B10118、2019B10107);浙江省科技创新人才(2019R52029)


Research on Mechanical Property Degradation and Failure Process of Carbon Fiber Reinforced Polymer
Author:
Affiliation:

1.College of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030002;2.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Robotics and Intelligent Manufacturing Equipment Technology,Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences,Ningbo 315201;3.Fuqiangxin(Ningbo) Machine Manufacturing Co., Ltd.,Ningbo 315032

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    摘要:

    碳纤维增强复合材料(CFRP)内部损伤的不确定性及异质材料多模式损伤耦合的复杂特性,严重制约了构件的低冗余设计以及在苛刻环境下的长寿命可靠应用。随着试验和数值模拟手段的不断进步,有力推动了碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效过程的研究,本文在总结国内外复合材料损伤行为研究的基础上,概述了静态、冲击、疲劳载荷以及湿热环境对CFRP损伤演化及失效行为的影响,对CFRP的多种损伤模型、试验方法及所取得的成果进行归纳,并展望了高精度仿真预测建模分析及各向异性材料复杂损伤模式的损伤机理分析等方面的研究发展趋势。

    Abstract:

    The uncertainty of internal damage of carbon fiber reinforced polymer(CFRP) and the complex characteristics of multi-mode damage coupling of heterogeneous materials seriously restrict the low-redundancy design of components and the long-life and reliable application in harsh environment. With the continuous progress of test and numerical simulation, the research on the degradation and failure process of mechanical properties of carbon fiber reinforced polymer is strongly promoted on the basis of summarizing the damage behaviors of polymer, this paper reviews the effects of static, impact, fatigue loadings and humid-hot environments on the damage evolution and failure behavior of CFRP, various damage models, test methods and results obtained for CFRP are summarized. Furthermore, the development of high-precision models for mechanical behavior prediction and damage mechanism of anisotropic materials in different modes is prospected.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

黄书峰,陈晓周,刘东,卫爱丽,祝颖丹.碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效过程的研究进展[J].宇航材料工艺,2022,52(5):14-20.

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  • 收稿日期:2021-10-28
  • 最后修改日期:2022-09-03
  • 录用日期:2021-12-21
  • 在线发布日期: 2022-10-20
  • 出版日期:
第五届航天高分子材料制备与应用工艺技术交流会 征文通知

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