复合材料层合板准静态压痕实验研究

      采用准静态压痕(QSI)实验方法针对多种材料对集中准静态压痕力的损伤阻抗进行了测试。选取2个特征载荷下的样进行了超声C扫描探伤和扫描电镜(SEM)显微观察，分析了QSI  实验中层合板的损伤过程，针对初始分层接触力，f1和最大接触力f2对材料的损伤阻抗特性进行了分析。测试了2种材料体系层压板的最大接触力，发现该值具有较好的可重复性。研究了测试条件（试样尺寸和支持条件）和材料特性（不同纤维、基体种类和铺层方式）对最大接触力的影响。实验结果表明，试样尺寸和支持条件对最大接触力的影响较小，在必要时可以采用非标试样测试最大接触力，而最大接触力与树脂基体、纤维特性及铺层方式都有关，最大接触力对应的凹坑深度d2主要由纤维强度和延伸率决定，树脂特性对d2有影响但影响程度较小。

      随着复合材料研究和应用的进一步深入，研究者和使用部门越来越认识到复合材料的韧性性能应包括该材料抵抗冲击事件的能力（或给定冲击力导致的损伤尺寸）和一定损伤状态对结构强度的影响（或对应给定损伤尺寸的强度值），即损伤阻抗和损伤容限。有研究表明，低速大质量冲击可以用准静态压痕(QSI)实验来模拟。QSI 实验具有实验过程容易控制、信息量大的优点，可用于考察复合材料层合板抵抗准静态压痕（或外来低速冲击）的能力，有利于产品研制及材料筛选。

       本文中针对多种材料进行了QSI 实验。选取2个特征载荷下的试样进行了超声C扫描探伤和扫描电镜(SEM)显微观察，以此为依据分析了QSI实验中层合板的损伤过程。通过初始分层接触力fi和最大接触力f2对材料的损伤阻抗特性进行了分析。测试了2种材料体系层压板的最大接触力，验证了该参数的可重复性。考察了测试条件（试样尺寸和支持条件）和材料特性（不同纤维、基体种类和铺层方式）对最大接触力的影响。

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