玄碳混杂增强树脂基复合材料混杂比优化设计

摘要：

对碳纤维-玄武岩纤维混杂增强树脂基复合材料最优混杂比范围进行研究.以碳纤维与玄武岩纤维平纹织物为增强体,制备9种具有不同混杂比的混杂纤维复合材料(Hybrid Fiber Reinforced Polymer,HFRP)试样,并进行拉伸实验.依据平纹织物结构特点,计算得出平纹织物单胞性能参数,在ANSYS中,以SHELL181壳单元体建立HFRP有限元模型.该模型对试样刚度的模拟值与实验值近似.分析模型受力时的应力云图发现,存在将HFRP破坏形式分为一次破坏与二次破坏的临界混杂比.有限元模拟研究树脂含量为45%时,不同混杂比的HFRP刚度、强度和拉伸极限应变.当混杂比为60%时,可保证HFRP强度无折减的情况下,较玄武岩复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)刚度提高93.4%,较碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)拉伸极限应变提高11.3%.

关键词：混杂纤维复合材料、碳纤维、玄武岩纤维、平纹织物、混杂比

所属期刊栏目：37

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：吉林省"双十"重大科技成果转化项目3D515AI92416;吉林大学大学生创新创业训练计划2016A43127

在线出版日期：2017-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：7-13