Z-pin植入对碳纤维/环氧层合板弯曲性能的影响研究

摘要

通过三点弯曲试验研究了Z-pin材质、直径和加捻状态对Z-pin增强复合材料层合板弯曲性能的影响.结果表明相较于未增强对照组试件,碳纤维Z-pin增强组试件的弯曲强度、模量分别提升了20.28％与27.55％,且其提升效果要优于聚酰亚胺纤维Z-pin;小直径Z-pin组试件的弯曲强度、模量分别提升了19.96％与29.32％,且其提升效果要优于大直径Z-pin;Z-pin加捻与否对试件弯曲强度、模量的影响甚微,这与其失效形式有关.Z-pin植入试件后能大幅度提高试件的弯曲应变能,试验中相较于对照组试件,Z-pin增强组试件弯曲应变能的提升范围为15.23％～112.23％.其中,大直径Z-pin的提升效果最为显著,提升比率在110％以上.此外,Z-pin的植入会提高试件抵抗变形损伤的阻力,使试件表现出更大的失效位移,但弯曲应变能低的试件不易形成稳定的损伤扩展.