基于短纤维增韧的复合材料制孔毛刺和分层抑制研究

作     者：孙士勇 闫子彬 赵延广 杨睿 贾振元 SUN Shiyong;YAN Zibin;ZHAO Yanguang;YANG Rui;JIA Zhenyuan

作者机构：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024 北京航空材料研究院北京100095 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2015年第51卷第21期

页      面：206-212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）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(11102032) 国家重点基础研究发展计划(973计划2014CB046503) 创新研究群体科学基金(51321004)资助项目 

主　　题：复合材料 分层 钻削 短纤维增韧 

摘      要：由于复合材料的各向异性、树脂导热性差和层间韧性低,在二次机械加工特别是钻削制孔过程中,复合材料易产生毛刺、分层等缺陷和损伤,将短纤维层间增韧方法用于钻削损伤的抑制研究。制备低密度芳纶短纤维薄膜,采用低压接触成型工艺制备了含短纤维增韧与未增韧的复合材料层合板,进而在加工试验台上进行钻削试验。通过对试件加工孔的红外无损检测和显微观测,研究转速和短纤维增韧对复合材料制孔损伤的影响,结果表明提高转速和短纤维界面增韧可改善制孔质量。基于短纤维与基体间相互作用,揭示其增韧机理是由于短纤维在层间形成的丰富桥联抑制了分层扩展,同时短纤维与层间树脂复杂的破坏机制而产生额外的能量耗散,并讨论短纤维参数对增韧效果的影响。该方法为复合材料高质量加工提供借鉴意义。