郭玉超
,
马寅魏
,
石多奇
,
杨晓光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160602.001
为了探究莫来石纤维增强 SiO2气凝胶复合材料的拉伸和层间剪切性能,开展了相关试验。首先,进行了复合材料在室温下的面内拉伸试验,获得了复合材料的室温面内拉伸模量；然后,采用引伸计方法和数字图像相关法分别对拉伸变形进行测量,并对2种方法进行了对比分析；最后,开展了不同温度下的层间剪切试验,研究了复合材料在不同温度下的层间剪切性能,并对其微观结构进行了分析。结果表明：复合材料的拉伸模量约为285.17 MPa；由引伸计方法测得的拉伸变形计算出的拉伸模量比数字图像相关法获得的拉伸模量高2.4%；在室温和高温下,试样呈现明显的层间剪切破坏；对复合材料的微观分析发现,SiO2气凝胶基体主要分布在层间区域,增强纤维主要分布在铺层内。所得结论表明莫来石纤维增强 SiO2气凝胶复合材料拉伸和层间性能较差,当承受层间载荷时,SiO2气凝胶基体起主要作用,且温度对复合材料的性能影响较大。
关键词:
纤维增强SiO2气凝胶复合材料
,
数字图像相关法
,
拉伸性能
,
层间剪切性能
,
变形机制
陈静
,
石多奇
,
郭玉超
,
吕双祺
,
杨晓光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160711.008
分别开展缝合气凝胶夹芯复合材料在不同温度下的面内压缩试验,研究材料在室温、300℃、600℃和800℃下的面内压缩力学性能,并采用微焦点工业CT扫描的方法对试样内部结构进行分析,结合有限元分析方法,探究其结构破坏机制.结果表明:在面内压缩载荷作用下,材料存在极限载荷,面板的局部屈曲、芯层的剪切破坏以及缝线柱的断裂是材料破坏的主要方式.随着温度的升高,材料的面内压缩模量和极限载荷也逐渐升高,面板破坏处的断口逐渐呈现出类似脆性的断裂.300℃、600℃和800℃下材料的面内压缩模量分别为室温的1.05倍、1.57倍和1.65倍;极限载荷分别为室温的1.14倍、1.46倍和1.67倍.室温下有限元分析结果和试验结果的对比,验证了缝合气凝胶夹芯复合材料面内压缩破坏模式的合理性.
关键词:
热防护系统
,
气凝胶
,
缝合夹芯结构
,
压缩性能
,
破坏机制
