RTM成型聚酰亚胺复合材料机匣安装边结构强度性能

摘要

针对复合材料机匣安装边结构,设计一种采用RTM工艺成型的T800级碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料层合结构试件;对其进行有限元数值仿真分析,当施加单向拉伸载荷时,计算得到的破坏载荷为21.7 kN,最大应变出现在安装边转角位置,说明转角区为试件承载时的薄弱区域。采用超声C扫描和光学显微镜对制备的试件转角区内部质量进行分析,结果表明:试件转角区整体内部质量良好,无明显分层缺陷,局部可见百微米级孔隙,主要集中在近表面和直角填塞区。试件平均拉伸破坏载荷为19.81 kN,与数值仿真结果相近;在25%破坏载荷条件下循环疲劳实验24000次后,拉伸破坏载荷仍为19.94 kN,说明疲劳实验对试件的承载能力没有影响;拉伸实验后部分试件转角区在显微镜下可见轻微分层和裂纹缺陷,但所有试件均未发生目视可见损伤,表明试件在出现分层缺陷后仍能继续承载。