Z向缝合复合材料

通过缝合增强层间性能，但缝合密度和针迹方向会引入缺陷并影响载荷纤维的卷曲，从而改变拉伸失效行为。

Mei, Ming · Tai, Zeng · Wenjie, Wang · He, Yujia · 姜胜强 · Lei, Wen · Jielin, Huang · Xu, Li

Polymer Composites 2024

参数信息

高缝合密度

45 °

技术优势

揭示失效机制

通过数字图像相关技术精确表征破坏时刻的应变分布，发现应变集中位置随针迹模式变化，为失效行为提供清晰物理图像。

优化缝合设计

通过对比不同针迹模式和密度的拉伸响应，指出45°和90°针迹会因引入缺陷和抑制载荷纤维卷曲而降低强度，为选择缝合参数提供依据。

检测损伤风险

应变集中通常出现在缝合线周围，且随缝合密度增加而变小，可据此在结构设计中规避危险区域。

应用场景

• 缝合复合材料结构设计：设计者可根据针迹模式与密度对应的失效机制，合理选择缝合参数以避免有害应变集中。
• 航空航天复合材料：航空航天结构对分层敏感，Z向缝合提供增强，但需谨慎选择针迹模式以防止面内强度损失。
• 复合材料结构健康监测：应变集中位置可为传感器布置提供参考，监测缝合线附近区域以预判损伤。