復(fù)合材料的疲勞損傷是一個漸進累積的緩慢隨機過程,因其微觀結(jié)構(gòu)的特殊性,對其損傷機理、損傷演化過程、損傷尺度、失效模式等的描述相對復(fù)雜。在疲勞交變載荷的作用下,復(fù)合材料微裂紋、微孔隙等內(nèi)部的初始缺陷進一步演化擴展,產(chǎn)生多種形式的損傷及相互耦合作用,當損傷達到一定容限時材料斷裂失效。
國內(nèi)外對纖維增強復(fù)合材料疲勞性能的研究主要集中在疲勞破壞模式、疲勞損傷機理和壽命預(yù)測,研究方法主要為宏觀唯象法及微觀機理法,其中,基于試驗的宏觀唯象法是目前國內(nèi)外研究復(fù)合材料疲勞性能的主要手段。大量試驗研究圓表明,復(fù)合材料在疲勞荷載作用下出現(xiàn)基體開裂、分層、纖維斷裂、界面脫黏四種基本損傷模式。四種模式交錯出現(xiàn),演化成多種損傷共同耦合作用下的損傷域,疲勞損傷演化因此大體呈現(xiàn)以下三個階段:
1,損傷萌生階段,復(fù)合材料中基體開裂,生成大量微裂紋;
2,損傷累積階段,基體微裂紋持續(xù)發(fā)展,同時基體、纖維界面出現(xiàn)脫黏現(xiàn)象,層間局部分離現(xiàn)象發(fā)生,隨著分層的擴展,部分纖維出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象;
3,疲勞破壞階段,當循環(huán)次數(shù)達到一定程度,多種損傷耦合作用使得裂紋迅速擴展,復(fù)合材料瞬間發(fā)生失效破壞。
史慧媛等5260從材料、界面、結(jié)構(gòu)等角度,通過大量試驗研究,利用斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)等理論與方法,建立了復(fù)合材料不同的疲勞分析模型。常用的復(fù)合材料疲勞性能研究理論大致可歸類為SN曲線理論和疲勞累積損傷理論。
想要咨詢連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料,請聯(lián)系青島海鐵,為您提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品服務(wù)。