纤维稀土镁合金超混杂层板弯曲性能及其失效机理

摘要

纤维金属层板主要应用于飞机的机身壁板、机翼蒙皮等关键部位,上述结构件在服役过程中承受较大的弯矩,要求纤维金属层板应当具有抵抗弯曲变形的能力.本工作以新型机身结构材料纤维稀土镁合金超混杂层板为研究对象,采用三点弯曲测试不同跨厚比(L/h)下单向和正交稀土镁合金超混杂层板的弯曲强度,使用SEM观察层板的弯曲破坏形貌,结合有限元仿真分析层板弯曲过程中的渐进损伤行为.研究结果表明:不同的L/h值对稀土镁合金超混杂层板的弯曲强度有一定的影响,单向和正交稀土镁合金超混杂层板有效弯曲破坏L/h值分别为16～22和16～20.通过SEM观察及有限元分析可知,稀土镁合金超混杂层板弯曲破坏模式包括弹性阶段、塑性阶段、纤维及环氧树脂基体断裂阶段以及镁合金断裂、层板分层阶段.