徐　峥,李昕钰,周　娥,邬冠华

(南昌航空大学 无损检测教育部重点实验室， 南昌 330063)



碳纤维层压板冲击损伤形状与冲击能量的相关性分析

徐峥,李昕钰,周娥,邬冠华

(南昌航空大学 无损检测教育部重点实验室， 南昌 330063)

摘要：复合材料因其优异性能被广泛应用于航空航天领域，但其受到冰雹、跑道碎石等低速冲击时易产生损伤，而目视不可见的损伤会大大降低材料的寿命。以碳纤维/树脂基复合材料层合板为例，通过超声C 扫描检测方法获得损伤尺寸，根据相关性原理分析其损伤面积、最大损伤直径、损伤长度及损伤宽度等参数与冲击能量的关系，结果表明：损伤面积可作为描述复合材料冲击损伤状态最合适的损伤参数。

关键词：碳纤维复合材料；损伤参数；冲击能量；相关性分析

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic，简称CFRP)是以树脂、陶瓷、水泥或橡胶等为基体，以碳纤维及其二维编织物为增强体的优质复合材料。 CFRP具有比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀等优点[1],且具有在成型过程中易大面积整体成型且成型稳定的特点，因而被广泛应用于航空航天领域特别是飞机制造业中 。统计显示，目前，在大型客机上的使用量已达到15%50%,在小型商务飞机和直升飞机上达到70%80%[2]。

与其他任何材料一样，CFRP在制造和使用过程中也存在损伤问题。如碳纤维/树脂基复合材料，在生产和使用过程中，会受到以冲击损伤为主的损伤，如跑道上溅起的沙石、冰雹与飞鸟的撞击，掉落的工具与设备的碰撞等引起的损伤。……