准各向同性CFRP层压板

低温损伤机理揭示

通过原位μCT拉伸测试首次揭示准各向同性CFRP层压板在低温下的损伤演化，并构建微力学模型阐明基体脆化与热应力对分层和横向裂纹的贡献。

Li, Yuanchen · Meng, Jinxin · Guohao, Niu · 杨恒 · 王潘丁 · 雷红帅 · 方岱宁

Composites Science and Technology 2024

参数信息

损伤体积分数

1.56 %

分层损伤体积分数

0.54 %

90°层横向裂纹损伤体积分数

0.87 %

技术优势

首次原位CT揭示损伤

在293 K、193 K和93 K下对准各向同性CFRP层压板进行原位μCT拉伸测试，直接观测到低温损伤演化过程。

建模归因损伤机理

建立的微力学模型表明，基体低温脆化是分层的主导因素，而横向裂纹受基体性能和热应力共同影响。

应用场景

• 航天液氢储箱：为液氢储箱的低温损伤容限设计提供损伤演化依据。
• 碳纤维复合材料：揭示CFRP层压板在低温下的损伤机制，指导材料体系改进。
• 航天器结构：支持航天器结构在低温服役条件下的可靠性与寿命评估。
• 低温力学测试：提供原位μCT低温拉伸测试方法，可直接用于复合材料的损伤表征。