[發(fā)明專(zhuān)利]一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向拉伸性能表征方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011114732.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112304756B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳官峰;王學(xué)衛(wèi);秦秀云;馮嬌;李樂(lè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N3/02;G06F30/23
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 衛(wèi)媛媛

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向拉伸性能表征方法，其特征在于，所述方法包括：獲取實(shí)測(cè)復(fù)合材料試棒縱向拉伸強(qiáng)度極限σsubgt;bs/subgt;、包套材料拉伸強(qiáng)度極限σsubgt;bm/subgt;、復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)Vsubgt;c/subgt;和復(fù)合材料包套的體積分?jǐn)?shù)Vsubgt;me/subgt;；根據(jù)σsubgt;bs/subgt;、σsubgt;bm/subgt;、Vsubgt;c/subgt;和Vsubgt;me/subgt;，利用公式σsubgt;bc/subgt;＝(σsubgt;bs/subgt;?σsubgt;bm/subgt;*Vsubgt;me/subgt;)/Vsubgt;c/subgt;，計(jì)算得到復(fù)合材料沿纖維方向拉伸強(qiáng)度極限σsubgt;bc/subgt;；對(duì)所述復(fù)合材料沿纖維方向拉伸強(qiáng)度極限σsubgt;bc/subgt;進(jìn)行修正。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向拉伸性能表征方法。

背景技術(shù)

目前現(xiàn)有的纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)的周向破裂轉(zhuǎn)速宏觀計(jì)算方法如公式1所示。

式中：σ_bs-復(fù)合材料試棒的縱向拉伸強(qiáng)度極限；σ_t-為計(jì)算得到的復(fù)合材料葉環(huán)中復(fù)合材料的最大應(yīng)力；n_p-為破裂轉(zhuǎn)速儲(chǔ)備

如果直接按照公式(1)進(jìn)行求結(jié)構(gòu)的破裂轉(zhuǎn)速，將造成計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向拉伸性能表征方法，可進(jìn)行較準(zhǔn)確纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N纖維增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)周向拉伸性能表征方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取實(shí)測(cè)復(fù)合材料試棒縱向拉伸強(qiáng)度極限σ_bs、包套材料拉伸強(qiáng)度極限σ_bm、復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù)V_c和復(fù)合材料包套的體積分?jǐn)?shù)V_me；

根據(jù)σ_bs、σ_bm、V_c和V_me，利用公式σ_bc＝(σ_bs-σ_bm*V_me)/V_c，計(jì)算得到復(fù)合材料沿纖維方向拉伸強(qiáng)度極限σ_bc；

對(duì)所述復(fù)合材料沿纖維方向拉伸強(qiáng)度極限σ_bc進(jìn)行修正。

具體的，對(duì)所述復(fù)合材料沿纖維方向拉伸強(qiáng)度極限σ_bc進(jìn)行修正，具體包括：

預(yù)先設(shè)置復(fù)合材料中纖維體積分?jǐn)?shù)V_f和復(fù)合材料中纖維體積分?jǐn)?shù)V_m；

通過(guò)實(shí)測(cè)獲取復(fù)合材料基體的彈性模量E_m和纖維彈性模量E_f；

根據(jù)力學(xué)公式，計(jì)算得到纖維初始彎曲應(yīng)力σ_w；

根據(jù)所述V_f、V_m、E_m、E_f和σ_w，利用公式σ’_bc＝σ_bc-σ_w*(V_f+E_m/E_f*V_m)，計(jì)算彎曲應(yīng)力修正后的拉伸強(qiáng)度極限σ’_bc。

具體的，計(jì)算得到復(fù)合材料環(huán)狀結(jié)構(gòu)中纖維初始彎曲應(yīng)力σ_w，具體包括：