T700复合材料层合板拉-拉疲劳性能

2012-07-16程小全张纪奎郦正能

航空材料学报 2012年3期

王军，程小全，张纪奎，郦正能

（北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191）

由于具有优越的力学性能，复合材料在现代航空航天结构上得到了广泛的应用，并且越来越多的应用于飞行器的主承力结构。国际上最新型的大型客机B-787和A350上，复合材料占全机结构比重已经超过了50%。结构材料的疲劳性能，对飞机的可靠性和安全性起着决定性影响，因此复合材料疲劳性能方面的研究对于保证飞机的安全和提高飞机使用寿命具有重要的意义。但相对于金属，复合材料结构的复杂性使其对其损伤机理和损伤扩展机制的研究都要复杂困难的多。

从20世纪70年代末开始，国内外研究人员开展了一系列对于复合材料疲劳方面的研究，取得了大量的研究成果［1～10］。其中，对于目前较为成熟的T300型碳纤维增强复合材料的疲劳性能的实验和寿命预测研究开展较多，取得了很多有应用价值的成果。近年来，T700新型纤维增强复合材料得到了日益增多的应用，相对于T300纤维，T700以其更好的加工工艺得到的更优秀的拉伸强度，正逐渐开始替代T300纤维。但对T700碳纤复合材料的疲劳性能方面的研究，目前仍然还较为缺乏。

本研究对T700/9368复合材料试件进行了拉-拉疲劳试验，对试件刚度衰减和疲劳损伤扩展进行了初步研究，并建立了疲劳损伤模型，对试件的疲劳寿命进行了预测。