基于DIC研究应力比对T700碳纤维复合材料疲劳性能的影响

摘要

在不同应力比的疲劳周期载荷下,利用数字图像相关技术(DIC)探究碳纤维层合板损伤模式及过程。使用Instron8803电液伺服疲劳机对复合材料层合板进行疲劳试验,使用DIC技术对损伤过程进行信息采集,结合微观失效形貌,分析复合材料疲劳失效模式。拉-拉疲劳载荷作用下,应力比对复合材料层合板的疲劳寿命有较大影响,应力比越小,疲劳寿命越短。应力比从0.6降至0,试样疲劳寿命从6×10^5降低至6×10^3。利用DIC技术分析层合板在厚度(Z)方向上的分层损伤情况,得到试样表面的宽度(Y)方向应变云图。比较疲劳失效与准静态拉伸失效微观形貌,发现疲劳失效有明显的分层损伤,层与层之间的树脂基失效,层内纤维拔出。