仿羽轴碳纤维复合材料

刚柔平衡

受羽轴环形阵列纤维启发的碳纤维复合材料，通过剪切应变屏蔽与递进损伤实现刚柔平衡，为轻质高韧结构设计提供新思路。

张浩 · 李永存 · Xiao, Yu · Zhengqing, Yang · Wenzong, Li · 胡小方 · 许峰

Mechanics of Advanced Materials and Structures 2023

技术优势

刚柔兼得

环形阵列结构诱导剪切应变屏蔽和递进损伤，使材料在保持刚度的同时提升韧性。

损伤可控

剪切应变逆转导致递进损伤，避免突发性失效，提高结构安全性。

应用场景

• 轻质高韧复合材料：用于对重量敏感且需抗冲击的部件，如航空结构和运动器材。
• 仿生结构设计：为设计仿生高性能结构提供新思路，可从机制上指导材料布局。
• 仿生材料：模拟天然材料的结构优化策略，开发性能更优的工程材料。
• 先进复合材料：作为先进复合材料的设计范例，提升现有碳纤维材料的韧性。