王秋宇 汤家力

复合材料偏心压缩快速评估方法

王秋宇 汤家力

本文通过线性拟合的方法对不同铺层复合材料试验件在不同偏心距下的压缩试验件结果进行处理，得到偏心压缩时压缩和弯曲耦合关系对破坏载荷的影响，然后结合对心压缩试验结果拟合压缩与弯曲影响关系曲线，为复合材料结构偏心压缩的工程快速评估提供了方法。

碳纤维树脂基复合材料由于其突出的性能而广泛用于航空航天、机械、能源和交通等领域，复合材料结构的分析评估方法也日新月异，复合材料在工程中的大量应用也对工程快速评估方法提出了需求。

复合材料结构在实际应用中往往会受到压缩和弯曲载荷的联合作用，即偏心压缩的情况，在不同弯、压载荷作用下，复合材料层压板的失效模式会发生变化，从而导致结构提前失效。因此有必要通过试验研究不同压缩弯曲载荷作用下复合材料层压板的失效规律。本文通过试验数据的分析总结复合材料偏心压缩的快速工程评估方法，为复合材料结构设计提供支持。

试验概述

试验件及试验介绍

复合材料偏心压缩试验采用自行设计的专用夹具对三个炉批次、四种不同铺层形式、厚度均为t的矩形板试件进行了四个偏心位置（0，t/6，t/4，t/2）的室温单轴压缩试验。每种试验共6件试验件，试验件合计288件（3×4×4×6=288）。试验夹具如图1所示。

试验件采用名义尺寸为125mm（长）×25mm（宽）×5mm（厚）的矩形板条，试验件材料为CYCOM977－2－35－12K－HTS－268；针对不同的偏心距情况，在试验件的夹持和加载端采用玻璃纤维织物/树脂加强片胶接的方式进行局部加强，加强片材料为MXB7701/7781玻璃纤维织物环氧预浸料。……