二维三轴编织碳纤维复合材料的冲击响应及冲击后压缩行为

作     者：孙洋 黄建 赵振强 周海丽 李超 张立泉 张超 SUN Yang;HUANG Jian;ZHAO Zhenqiang;ZHOU Haili;LI Chao;ZHANG Liquan;ZHANG Chao

作者机构：南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012 西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学民航学院西安710072 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2025年第53卷第1期

页      面：211-218页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：江苏省自然科学基金资助项目(BK20220165 BK20222017) 

主　　题：二维三轴编织 碳纤维复合材料 高速冲击 低速冲击 冲击后压缩 

摘      要：采用树脂传递塑膜工艺制备碳纤维二维三轴编织复合材料,分别通过空气炮系统和落锤冲击实验系统开展了二维三轴编织复合材料在不同冲击能量下的高、低速冲击实验,并通过超声C扫描获取了不同冲击能量下的分层损伤情况,分析了二维三轴编织复合材料的高、低速冲击响应及损伤失效特性。然后,对低速冲击试样开展压缩实验,结合数字图像同步测试技术,阐明了不同冲击能量下二维三轴编织复合材料的冲击后压缩性能。结果表明,在低速冲击载荷下,随着冲击能量的增加,二维三轴编织复合材料的损伤面积等比例增大,但能量吸收增大了近2倍,在6.7 J/mm的冲击能量下,材料内部产生严重的损伤,导致其剩余强度大幅下降。二维三轴编织复合材料的弹道极限速度约为138.5 m/s,当弹体入射速度大于弹道极限速度时,其损伤面积随弹体入射速度的增大而降低。