三维五向混杂编织复合材料

拉-拉疲劳优异

混编碳/玻璃三维五向编织结构，疲劳损伤模式清晰，实测寿命与刚度退化数据与渐进损伤模型吻合。

Wan, Aoshuang · Junfeng, Shi · 李顶河

International Journal of Fatigue 2024

参数信息

疲劳寿命

4×10³–6×10⁵ cycles

失效前刚度退化

39–58 %

技术优势

寿命可预测

建立的介观RVE模型和渐进疲劳损伤模型能准确模拟疲劳寿命、刚度退化和损伤扩展，与实验吻合。

损伤机制清晰

揭示了拉-拉疲劳下纱线内基体开裂、界面脱粘、富树脂区开裂和大量纤维断裂的先后顺序，指导材料设计。

应用场景

• 复合材料结构件疲劳设计：利用其疲劳寿命数据与预测模型，设计长寿命编织结构件。
• 航空航天主承力结构：其混杂编织构型兼具高疲劳强度与损伤容限，适合主承力结构。
• 机械装备轻量化部件：碳/玻璃混杂在保持疲劳性能的同时减重，替代金属部件。
• 高超声速飞行器热结构：玻璃纤维增强可改善高温下性能，适用于热结构承载。