基于最大轴向力的Kevlar复合材料分层缺陷预测

摘要

针对Kevlar复合材料纤维韧性足和剪切强度大的特点,分析切削过程的抗力来源,将钻削过程简化为同时切削多根Kevlar纤维并发生剪切破坏的力学模型,在瞬时切削速度方向和纤维方向所形成的平面上进行二维正交切削分析,建立最大轴向力预测模型;根据复合材料的分层缺陷机理,计算分层临界轴向力;设计单因素加工参数试验,并使用水浸超声检测设备检测分层缺陷。试验结果表明:预测最大轴向力大于分层临界轴向力时,发生分层缺陷的比例达到78%;预测最大轴向力小于分层临界轴向力时,均没有发生分层缺陷。