热塑性层合板两尺度层间力学行为的实验和数值分析

摘要

本文运用高精度光力学细观实验系统，在层合板尺度用长距离显微四光束云纹干涉法测量了拉伸载荷下AS4/PEEK[±25]s4斜交层合板的层间位移和应变，在纤维尺度用同步光学显微视频和图像采集技术观测层间的亚临界损伤行为。采用细观力学有限元子模型方法。在宏观拉伸载荷下，用母模型在宏观层板尺度上分析了层合板的弹塑性层间应力和变形，并与实验结果进行了比较：在细观的纤维尺度上，建立了含纤维和基体两相的代表性单元的细观弹塑性有限元子模型，得到层间附近纤维与基体界面的弹塑性应力变场，分析了热塑性PEEK基体韧性对其自由边缘细观层间变形和应力的影响。