仿生双螺旋CFRP层合板

耐反复冲击

通过双螺旋仿生层合结构抑制分层损伤，实现优于准各向同性和单螺旋层合板的抗冲击性能。

杨帆 · 孟松鹤

Composites Science and Technology 2025

具体参数

能量吸收保持率

{'zh': '97', 'en': '97'} %

能量吸收能力降低

{'zh': '14', 'en': '14'} %

抗冲击性能提升

{'zh': '10', 'en': '10'} %

技术优势

反复冲击下性能不衰减

双螺旋结构使层间裂纹沿螺旋路径偏转，避免贯穿性分层，5次冲击后能量吸收保持率约97%。

比准各向同性板更抗冲击

在20–40 J冲击能量下，双螺旋层合板的比吸能和峰值载荷均高于准各向同性板。

逐层可控的能量耗散

通过调节铺层角和层间扭转，可将损伤分散为花瓣状，避免局部集中失效。

应用场景

• 复合材料层合板：代替传统铺层，抑制分层损伤，延长结构寿命。
• 航空航天结构：用于机翼蒙皮等易受冲击部位，提高抗冲击容限。
• 防护结构：用于装甲背板等防护部件，抵抗多次打击。