一种含目视几乎不可见损伤(BVID)复合材料层压板面内失效准则的双轴加载验证

作     者：邱雪琼 陈琳 李永行 QIU Xueqiong;CHEN Lin;LI Yonghang

作者机构：中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海200123 中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第2期

页      面：845-853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）] 

基　　金：国家重点研发计划政府间国家合作重点专项(2017YFE0111300)。 

主　　题：复合材料层压板 面内失效 双轴加载 目视几乎不可见损伤(BVID) 有限元分析(FEA) 

摘      要：在复合材料飞机结构设计中,由于应力的铺层相关性,工程上通常采用应变进行结构强度预测。另外,复合材料飞机需考虑损伤容限设计,必须对含损伤,尤其是目视几乎不可见损伤(Barely visible impact damages,BVID)结构的适航符合性进行评估。因此,民用飞机结构设计上更需要基于应变的并考虑含损伤的复合材料失效准则来预测结构强度。本文介绍了一种复合应变失效判据,为验证该失效判据的保守性,设计了面内双轴加载试验,对含BVID损伤的准各向同性铺层T800级碳纤增强环氧树脂基复合材料层压板进行了各种工况的面内失效测试。通过设计双轴加载载荷比,实现了不同的拉伸、压缩、剪切复合加载工况。理论分析与试验结果对比显示,理论方法的失效载荷约为试验失效载荷的80%。此方法的保守性和准确度既满足了结构安全性需求又不会引入不必要的结构质量,适合于实际工程应用。