格构增强型复合材料夹层结构的制备与受力性能

       真空导入成型工艺是一种新型的适合大型／异型复合材料结构件成型的技术。选用H-60 PVG泡沫、四轴向玻璃纤维布以及乙烯基酯树脂，通过在泡沫芯材上、下表面开槽，同时沿芯材厚度方向剖开，采用真空导入成型工艺制备出在结构上具有创新构型的格构增强型复材料夹层结构。研究结果表明，真空导八成型工艺充模速度快、成型效益高；格构增强型复合材料夹层结构的剪切、平压与抗弯性能均较传统夹层结构得以提高；其格构腹板可有效抑制泡沫芯材剪切裂纹的扩展，避免面板与芯材的剥离破坏；阐明了格构增强型复合材料夹层结构的受弯极限承栽能力。
       大型／异型复合材料结构件可采用低成本且快速成型的真空导入成型工艺( Vacuum infusion mold-ing process，简称VIMP)制备，该工艺方法灵活，能够一次成型带有夹芯、加筋、预埋的大型结构件，且成型工艺绿色环保，已成为复合材料领域的重要发展方向之。采用树脂基纤维面板和泡沫或轻木芯材的复合材料夹层结构可达到理想的结构性能（强度、刚度、疲劳和冲击韧性等），且具有轻质、耐腐蚀、电磁屏蔽等特征，可替代钢结构面板制造各种结构构件，从而大幅度提高军事设施、车辆、舰船、建筑、桥梁等的结构性能和使用效果。如瑞典海军的轻型护卫舰Visby号，长73m，舰上的部件如船体、甲板和上层建筑均采用复合材料夹层结构制造，并采用真空导入成型工艺制造这些大型结构件。美国海军部门目前也正全面展开真空导入制备复合材料夹层结构的研究。目前真空导人成型工艺在我国风力叶片制造领域悄然兴起，并有向舰船领域渗透的趋势。但传统复合材料夹层结构面板与芯材界面构造简单，较易发生剥离破坏。目前缝纫点阵式泡沫夹层结构虽已成为研究热点，但制备工艺较为复杂，较难成型大型结构件。本文在传统复合材料夹层结构钊备与研究的基础上，设计并制备了适合真空导人成型工艺的格构增强型复合材料夹层结构(Lattice reinforced sandwich，简称LRS)，对其剪切、平压与抗弯性能及破坏形态进行了试验研究，并应用经典夹层梁理论预估了受弯极限承载力。

资料下载：   格构增强型复合材料夹层结构的制备与受力性能.pdf