针对复合材料夹芯板结构非平面内连接要求，提出一种夹芯复合材料T型接头结构形式及其真空辅助成型制备方法。针对T型接头弯曲试件和剪切试件，分别开展三点弯曲试验和剪切试验，分析该型接头制备丁艺稳定性、极限承载能力和破坏模式。研究结果表明：T型接头所采用的制备T-艺稳定性较好；该接头弯曲刚度为1.44 kN/mm，极限弯矩达到1.15 kN -m；剪切刚度为230N／mm，极限抗剪弯矩高于348N-m。结构主要破坏模式：1）弯曲试件：梯形过渡区拐角处出现初始损伤，接头强度失效模式为梯形过渡区复合材料表层与填充芯材界面剥离；2）剪切试件：楔形搭接区端部初始剥离，继而45。增强层与夹芯板条界面剥离，最后，梯形过渡区复合材料表层与450增强层和填充芯材之间界面剥离，结构崩溃破坏。
纤维增强复合材料具有优异的耐海水腐蚀特性，且比强度、比模量高，目前已被广泛应用于航空、航天、船舶T程结构中。由于复合材料结构具有优异的可设计性和易于成型的特点，使得其成为未来舰船结构设计的重要发展方向。
为解决复合材料结构非平面内的连接问题，国内外研究者们提出了包括复合材料T型接头，型接头在内的多种连接结构形式，并进行了相关研究。Theotokoglou等研究了复合材料T型接头的拉伸破坏强度，白江波等对RTM成型复合材料T型接头的T艺参数进行优化，并开展了拉伸力学性能试验研究。为提高复合材料T型接头的极限承载能力，Stickler等通过引入缝纫丁艺，研究了缝纫T艺复合材料T型接头的拉伸强度特性。目前，对复合材料T型连接接头力学特性的研究热点主要集中在通过数值模拟预测结构失效模式并指导结构形式的优化设计上。当非平面内构件采用复合材料夹芯结构形式设计时，作为复合材料T型连接接头研究T作的延伸，结构形式和连接界面均相对复杂的夹芯复合材料T型接头的力学特性受到了研究者们的关注。Toftegaard等通过试验和数值模拟相结合的方法，研究了泡沫夹层的三明治T型接头的控伸强度特性，结合试验和仿真方法对夹芯复合材料T型接头开展了动态响应研究，Shenoi等通过试验研究了T型接头几何尺寸对压缩强度的影响。但是，在上述针对夹芯复合材料T型接头开展的试验和数值模拟研究成果中，其载荷形式均未能很好地反映舰船复合材料夹芯结构非平面内连接接头的承载特点、破坏模式和机制。
为满足舰船上层建筑夹芯复合材料中间甲板和纵向外壁的非平面连接要求，本文将提出一种由复合材料夹芯板条、复合材料夹芯梯形过渡区构成的T型接头结构形式。由于纵向外壁承受波浪载荷且中间甲板承受重力及其他活动物体的垂向载荷作用，使得应用于该区域的T型接头承受弯曲和垂向剪切变形。因此，针对真空辅助成型夹芯复合材料T型接头开展T艺制备稳定性研究、承受弯曲和剪切载荷作用下的力学性能和破坏机制研究非常必要。
本文还将通过试验获取夹芯复合材料T型接头的极限承载能力、损伤特征和破坏模式，这对全面了解该型接头的强度设计特点和结构形式改进都具有重要的意义。
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夹芯复合材料T型接头制备工艺及力学性能试验研究.pdf
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