缝合复合材料层合板拉伸疲劳损伤及其机理

      纤维增强复合材料因其具有比刚度和比强度高、可设计性强、耐疲劳等优点而在航空航天工业中得到了广泛应用，美国的波音787复合材料结构的用量达到了50%，欧洲空客公司的A350XWB复合材料的用量高达53%，从而使一些人认为大型民用客机结构的复合材料化时代已经到来，但传统的纤维增强树脂基复合材料层合板属于二维结构，在垂直于板平面的方向（厚度方向）上没有连续纤维，完全靠树脂的粘结力来承受和传递载荷，因此，当受到层间力或横向冲击力作用时，复合材料往往首先发生层间分层破坏，进而导致复合材料层合板的面内拉伸、压缩等力学性能明显降低，在很大程度上影响了复合材料在飞行器主承力结构中高性能的发挥．
 

       提高复合材料层合结构层间性能的方法很多，如采用韧性较高的改性树脂，在层间加韧性胶膜，采用混杂铺层等等，研究发现，采用纺织技术能比较经济有效地解决这一问题，其中的缝合技术是通过在层合板厚度方向增加缝线来增强复合材料的层间力学性能，达到提高层合板抗分层损伤能力的目的．目前，缝合/RTM或VARTM技术已经在波音787的操纵面结构、A380的球面端框和某导弹复合材料结构中得到了应用．但是，缝线的介人也导致了铺层纤维发生面内与面外局部弯曲、纤维断裂以及缝线附近的富胶区等问题，从而削弱了复合材料铺层的面内力学性能，目前缝合复合材料已在A380后机身球面框结构上得到了应用。

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