考虑界面的热塑性复合材料细观模型及失效机理OA

相比于传统材料,碳纤维增强热塑性复合材料(CFTRP)具有更高韧性和变形恢复能力,且更利于回收利用,被广泛地应用于航空航天、汽车船舶等领域的主承力构件上,对于其力学性能及失效机理的研究已成为当前的热点方向。然而,大部分研究都忽略了纤维与基体间界面对复合材料整体力学性能的影响,本工作以聚醚醚酮(PEEK)/T700碳纤维增强复合材料为研究对象,通过实验与有限元分析相结合的方法,分别建立考虑界面和不考虑界面的代表性体积单元(RVE)。通过对其施加各个方向的载荷,系统研究界面对复合材料力学性能与失效模式的影响。结果表明:考虑界面行为的RVE对复合材料强度和失效模式的预测结果更为准确,其中,对横向拉伸强度的预测精度提升最明显,对面内剪切强度的预测精度提升较少。相关结果和规律可为高性能热塑性复合材料在实际工程应用中的结构设计与性能评估提供参考。