层间互锁机织复合材料

抗107周疲劳

通过调节经纱交织频率优化结构，在振动疲劳下寿命显著优于同类材料，应力极限最高达173 MPa。

Wei, J. · 张一帆 · Xiaojia, Wu · Dianshen, Li · 郭启微 · 张代军 · Chao, Li · 刘燕峰 · Pengfei, Jiang · Yingjie, Yan · Guo, Junhua · Jiao, Ya'nan · 陈利

Composite Structures 2026

参数信息

应力极限（SS结构）

173 MPa

应力极限（PS结构）

125 MPa

应力极限（TS结构）

134 MPa

技术优势

疲劳寿命更长

SS结构凭借最低的经纱交织频率，能够有效耗散和传递疲劳应力，在所有结构中表现出最长的疲劳寿命。

损伤程度更低

SS结构的界面脱粘长度虽大于PS和TS，但其经纱不易发生灾难性剪切断裂，整体损伤程度较低。

寿命预测更准

与Basquin模型相比，Weibull模型展现出更优的拟合能力和预测精度，可用于估计能承受10⁷次循环而不失效的应力极限值。

损伤可监测

中断疲劳试验结合光学显微镜和微计算机断层扫描，能够清晰展示损伤演化过程，包括基体开裂、界面脱粘、纤维束劈裂和纱线断裂。

应用场景

• 航空发动机结构：提供能抗振动疲劳的机织复合材料，用于制造发动机结构件。
• 振动疲劳评估：通过一阶悬臂弯曲共振试验评估材料的动态响应和疲劳寿命。
• 复合材料耐久性：揭示损伤演化过程，帮助判断复合材料在循环载荷下的耐久性。
• 疲劳寿命预测：利用Weibull模型准确估计能承受10⁷次循环的应力极限。