炭纤维环氧树脂基复合材料的剪切破坏模式及其层间剪切强度

摘要

对炭纤维/环氧树脂单向复合材料(UD-CFRP)的层间剪切强度以元件形式进行了理论分析与计算。提出了单向复合材料层间剪切强度的最大值出现在最外层的假设。UD-CFRP载荷-位移曲线也证明了这一假设的正确性，两者可互为验证。提出了纤维三种不同的堆积模式，分析了各堆积模式对复合材料剪切性能的影响。采用无纬布缠绕层压成型工艺制备UD-CFRP，通过对UD-CFRP的微观剪切断口形貌观察，分析了UD-CFRP的三种破坏模式。即纤维的断裂、基体的开裂和纤维与基体界面的分层。UD-CFRP载荷-位移曲线表明，酚醛树脂的加入提高了复合材料的塑性。