角联锁机织复合材料的面内高速冲击破坏过程

摘要

制备层层结接角联锁机织复合材料。采用高速摄影方法采集冲击加载瞬间复合材料面内变形、裂纹扩展和渐进破坏细节,并将高速破坏帧图与应力应变曲线的每个阶段对应。实验研究表明：面内冲击加载下的角联锁机织复合材料在达到其最大应力后将经历应力快速衰退（裂纹扩展与演化关键阶段）和应力缓慢衰退（持续破坏阶段）两个阶段。相比于面内经向受载,面内纬向受载时复合材料具有更高的模量和强度。且经向和纬向具有明显不同的高速破坏过程：经向受载时,层间裂纹沿着经纱屈曲路径扩展,迅速形成遍布材料厚度方向的多条剪切带而导致材料彻底碎裂;纬向受载时,层间裂纹只在面内方向演进,始终未能突破厚度方向上的经纱束缚,具有较强的抗冲击分层效果。