基于VAT技术的复合材料层合板螺栓连接补强研究  

APPLICATION OF THE VARIABLE ANGLE TOW PROCESS FOR REINFORCEMENT ON SINGLE BOLTED COMPOSITE LAMINATES

作　　者：秦永利[1] 祝颖丹[1] 蔡晶[1] 孟令军[1] 滑聪 范欣愉[1] 

机构地区：[1]中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波315201

出　　处：《玻璃钢／复合材料》2012年第S1期68-72,共5页Fiber Reinforced Plastics/Composites

基　　金：宁波市攻关项目(2011B1015);国家青年基金(51203174);863项目(2012AA03A206);973项目(2010CB631104)

摘　　要：本文提出一种简单高效的补强片设计方法,并采用纤维变角度牵引铺缝技术(VAT技术)制备了两种VAT补强片,对单剪搭接螺栓连接的复合材料层合板进行了深入的补强实验研究。结果表明,采用VAT补强片能够有效地提高螺栓连接复合材料层合板的承载能力,其对应试样的归一化最大连接载荷相对于未补强试样和纤维平纹布补强试样分别提高了117.7%和37.3%;VAT补强片有利于阻止裂纹的扩展,使试样的破坏模式由剪切破坏变为挤压破坏;试样拉伸过程中发生的次弯曲效应可增大螺栓与复合材料的接触面积,有利于提高复合材料的连接强度,但是当次弯曲效应增大到一定程度时会导致补强片和母体的界面发生剪切破坏,不利于充分发挥补强片的承载性能。本文提出一种简单高效的补强片设计方法,并采用纤维变角度牵引铺缝技术(VAT技术)制备了两种VAT补强片,对单剪搭接螺栓连接的复合材料层合板进行了深入的补强实验研究。结果表明,采用VAT补强片能够有效地提高螺栓连接复合材料层合板的承载能力,其对应试样的归一化最大连接载荷相对于未补强试样和纤维平纹布补强试样分别提高了117.7%和37.3%;VAT补强片有利于阻止裂纹的扩展,使试样的破坏模式由剪切破坏变为挤压破坏;试样拉伸过程中发生的次弯曲效应可增大螺栓与复合材料的接触面积,有利于提高复合材料的连接强度,但是当次弯曲效应增大到一定程度时会导致补强片和母体的界面发生剪切破坏,不利于充分发挥补强片的承载性能。

关 键 词：复合材料层合板 纤维变角度牵引铺缝技术 单剪搭接 开孔补强 次弯曲 

分 类 号：TQ327.1[化学工程—合成树脂塑料工业]