ການສຶກສາກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳການຂະຫຍາຍຊັ້ນຂອງແຜ່ນເຫຼັກຄາບອນ Fiber Reinforced Composite Laminates

ກົນຈັກ ແລະ ວິສະວະກຳ - ການຄິດໄລ່ຕົວເລກ ແລະ ການວິເຄາະຂໍ້ມູນ
ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ວິ​ສະ​ວະ​ກໍາ - ກອງ​ປະ​ຊຸມ​ວິ​ຊາ​ການ​ການ​ຄິດ​ໄລ່​ແລະ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ຕົວ​ເລກ​ປີ 2019, ວັນ​ທີ 19-21 ເມ​ສາ 2019, ປັກ​ກິ່ງ
ວັນທີ 19-21 ເມສາ 2019 ທີ່ນະຄອນຫຼວງປັກກິ່ງ ສປ ຈີນ

ການສຶກສາກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳການຂະຫຍາຍຊັ້ນຂອງແຜ່ນເຫຼັກຄາບອນ Fiber Reinforced Composite Laminates

ໂກງຢູ^1*, ວັງຢານາ², ເພັງ ລີ³, Zhao Libin⁴, Zhang Jianyu¹

¹ມະຫາວິທະຍາໄລ Chongqing, Chongqing, 400044, ຈີນ
²ສະ​ຖາ​ບັນ​ຄົ້ນ​ຄ້​ວາ​ການ​ບິນ​ຈີນ​ສະ​ຖາ​ບັນ​ຄົ້ນ​ຄ​້​ວາ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ບິນ​ປັກ​ກິ່ງ​, 100095​, ປະ​ເທດ​ຈີນ​
³ຈີນ​ເຮືອ​ບິນ​ການ​ຄ້າ​ສູນ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ເຮືອ​ບິນ​ພົນ​ລະ​ເຮືອນ​ປັກ​ກິ່ງ​, 102211​, ຈີນ​
⁴ມະຫາວິທະຍາ​ໄລ​ການບິນ​ແລະ​ນັກ​ອາ​ວະ​ກາດ​ປັກ​ກິ່ງ, 100191, ຈີນ

ບົດຄັດຫຍໍ້ໂຄງສ້າງຂອງ laminate ແມ່ນຫນຶ່ງໃນການກໍານົດຄ່າປະສົມທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບອົງປະກອບ, ແຕ່ delamination ກາຍເປັນຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວຕົ້ນຕໍເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດ interlaminar ອ່ອນແອ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບ stratification laminate ຫຼາຍຊັ້ນແລະພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການປະຕິບັດວິສະວະກໍາແມ່ນເປັນຫົວຂໍ້ຮ້ອນສໍາລັບນັກວິຊາການ. ໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ຜົນໄດ້ຮັບການຄົ້ນຄວ້າຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນເສີມສ້າງ delamination ອົງປະກອບໃນ Chongqing University ແລະ Beijing University of Aeronautics and Astronautics Fatigue Fracture Laboratory ແມ່ນແນະນໍາຈາກສອງດ້ານຂອງການຄົ້ນຄວ້າທົດລອງແລະການຈໍາລອງຕົວເລກ. ສຸດທ້າຍ, ທິດທາງການພັດທະນາຂອງພາກສະຫນາມແມ່ນມີຄວາມສົດໃສດ້ານ.

ຄໍາສໍາຄັນ:ເສັ້ນໄຍກາກບອນເສີມສ້າງອົງປະກອບ, laminate, delamination, fatigue stratification

ແນະນໍາ

ວັດສະດຸປະກອບມີຄຸນສົມບັດດີເລີດເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງສະເພາະສູງແລະຄວາມແຂງສະເພາະສູງ, ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອາວະກາດ, ເຕັກໂນໂລຊີພະລັງງານ, ແລະການຂົນສົ່ງພົນລະເຮືອນແລະການກໍ່ສ້າງ. ໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງແລະການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸປະສົມ, ເສັ້ນໃຍແລະມາຕຣິກເບື້ອງຈະຢູ່ພາຍໃຕ້ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ. ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທົ່ວໄປສໍາລັບ laminates ປະສົມປະກອບມີຄວາມເສຍຫາຍ interlayer ແລະຄວາມເສຍຫາຍພາຍໃນຊັ້ນ. ເນື່ອງຈາກການຂາດການເສີມສ້າງໃນທິດທາງຄວາມຫນາ, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂ້າງຂອງ laminate ແມ່ນບໍ່ດີ, ແລະຄວາມເສຍຫາຍ delamination ແມ່ນເປັນໄປໄດ້ສູງທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຜົນກະທົບພາຍນອກ. ການປະກົດຕົວແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄວາມເສຍຫາຍແບບແບ່ງແຍກຈະນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເຂັ້ມງວດແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະແມ້ກະທັ້ງເຮັດໃຫ້ເກີດອຸປະຕິເຫດຮ້າຍແຮງ.^[1-3]. ດັ່ງນັ້ນ, ບັນຫາ delamination ແມ່ນມີຄວາມເປັນຫ່ວງຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍການອອກແບບໂຄງສ້າງແລະການວິເຄາະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸປະສົມ, ແລະມັນຈໍາເປັນຕ້ອງສຶກສາພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຊັ້ນຂອງວັດສະດຸປະສົມ.^[4].

ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຊັ້ນຂອງ laminate
1. ການສຶກສາທົດລອງ

ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງ Interlaminar ແມ່ນຕົວກໍານົດການລັກສະນະຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກລະຫວ່າງຊັ້ນປະສົມ. ມາດຕະຖານການທົດສອບທີ່ສອດຄ້ອງກັນໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນສໍາລັບການກໍານົດຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກ interlaminar ຂອງປະເພດ I, Type II ແລະ I / II ປະສົມ laminate unidirectional. ອຸປະກອນການທົດສອບທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, laminates ຫຼາຍທິດທາງຂອງວັດສະດຸປະສົມແມ່ນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນໂຄງສ້າງທາງວິສະວະກໍາຕົວຈິງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສຶກສາທົດລອງກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາການແບ່ງຊັ້ນແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ laminates ຫຼາຍທິດທາງມີຄວາມສໍາຄັນທາງດ້ານທິດສະດີແລະມູນຄ່າທາງວິສະວະກໍາຫຼາຍກວ່າ. ການເລີ່ມຕົ້ນແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊັ້ນ laminate ຫຼາຍຊັ້ນເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງການໂຕ້ຕອບກັບມຸມຊັ້ນທີ່ມັກ, ແລະພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຊັ້ນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ laminates unidirectional, ແລະກົນໄກການຂະຫຍາຍແມ່ນສັບສົນຫຼາຍ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ມີການສຶກສາທົດລອງຂ້ອນຂ້າງຫນ້ອຍກ່ຽວກັບ laminates ຫຼາຍທິດທາງ, ແລະການກໍານົດຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກ interlaminar ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ກໍານົດມາດຕະຖານສາກົນ. ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ນໍາໃຊ້ T700 ແລະ T800 ເສັ້ນໄຍກາກບອນໃນການອອກແບບຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງ laminates ປະສົມທີ່ມີມຸມການຈັດວາງຂອງການໂຕ້ຕອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະໄດ້ສຶກສາອິດທິພົນຂອງມຸມການໂຕ້ຕອບແລະເສັ້ນໄຍຂົວຕໍ່ພຶດຕິກໍາ delamination static ແລະ fatigue. ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າຂົວເສັ້ນໄຍທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຂອບຂອງຊັ້ນທີ່ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງ interlaminar. ໃນຂະນະທີ່ stratification ຂະຫຍາຍອອກໄປ, ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງ interlaminar ຈະຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນຈາກມູນຄ່າເບື້ອງຕົ້ນຕ່ໍາ, ແລະເມື່ອການ stratification ບັນລຸຄວາມຍາວທີ່ແນ່ນອນ, ມັນບັນລຸມູນຄ່າທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ນັ້ນແມ່ນ, ປະກົດການເສັ້ນໂຄ້ງການຕໍ່ຕ້ານ R. ຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກເບື້ອງຕົ້ນຂອງ interlayer ແມ່ນເກືອບເທົ່າທຽມກັນແລະປະມານເທົ່າກັບຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງຢາງ, ເຊິ່ງຂຶ້ນກັບຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງ matrix ຕົວຂອງມັນເອງ.^{[5, 6]}. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, interlaminar fracture toughness ຂະຫຍາຍມູນຄ່າຂອງການໂຕ້ຕອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການ​ເອື່ອຍ​ອີງ​ມຸມ​ຊັ້ນ​ໃນ​ການ​ໂຕ້​ຕອບ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ແມ່ນ​ໄດ້​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​. ໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການເພິ່ງພາອາໄສນີ້, Zhao et al.^[5]ອີງຕາມກົນໄກທາງກາຍະພາບຂອງແຫຼ່ງຄວາມຕ້ານທານ stratified, ມັນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາວ່າມູນຄ່າສະຖຽນລະພາບຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງ interlaminar ປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນ, ສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນການເຮັດວຽກຂອງກະດູກຫັກຂອງການໂຕ້ຕອບຊັ້ນທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແລະອີກສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນຄວາມເສຍຫາຍຂອງ intralayer ແລະເສັ້ນໄຍ. ການເຮັດວຽກຂອງກະດູກຫັກທີ່ເກີດຈາກຂົວ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະອົງປະກອບ finite ຂອງພາກສະຫນາມດ້ານຫນ້າຄວາມກົດດັນຂອງຊັ້ນຫນ້າ, ມັນພົບເຫັນວ່າພາກສ່ວນທີສອງຂອງການເຮັດວຽກຂອງກະດູກຫັກແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເລິກຂອງເຂດຄວາມເສຍຫາຍດ້ານຫນ້າ delamination (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3), ແລະຄວາມເລິກຂອງເຂດຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບມຸມ layup ຂອງການໂຕ້ຕອບ. ຮູບແບບທິດສະດີຂອງ I-type fracture toughness value stability expressed by the sinusoidal function of the interface layer angle is presentation.
Gong et al.^[7]ປະຕິບັດການທົດສອບການແບ່ງຊັ້ນປະສົມ I/II ພາຍໃຕ້ອັດຕາສ່ວນການປະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະພົບວ່າການແບ່ງຊັ້ນປະສົມ I/II ໃນ laminate ຍັງມີລັກສະນະເສັ້ນໂຄ້ງການຕໍ່ຕ້ານ R ທີ່ສໍາຄັນ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກລະຫວ່າງຊິ້ນການທົດສອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ພົບວ່າມູນຄ່າເບື້ອງຕົ້ນແລະຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງ interlaminar ຂອງຊິ້ນການທົດສອບເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອັດຕາສ່ວນການປະສົມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກເບື້ອງຕົ້ນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ interlayer ພາຍໃຕ້ອັດຕາສ່ວນການປະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດໄດ້ຮັບການອະທິບາຍໂດຍ BK criterion.
ໃນແງ່ຂອງການ stratification fatigue, ຂົວເສັ້ນໄຍທີ່ສໍາຄັນຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະຂໍ້ມູນການທົດສອບ, ມັນພົບວ່າການຂະຫຍາຍຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງວັດສະດຸປະສົມແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກ "ເສັ້ນໂຄ້ງຕ້ານທານ", ດັ່ງນັ້ນແບບຈໍາລອງອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຄວາມເຫນື່ອຍລ້າແບບດັ້ງເດີມແລະມູນຄ່າຂອບເຂດແມ່ນໃຊ້ບໍ່ໄດ້ອີກຕໍ່ໄປ. ບົນພື້ນຖານການວິເຄາະທິດສະດີ, Zhang ແລະ Peng^[4,8,9]ໄດ້ນໍາສະເຫນີຄວາມຕ້ານທານການຂະຫຍາຍຕົວ delamination fatigue ເພື່ອສະແດງອອກພະລັງງານທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຂະຫຍາຍ delamination fatigue ຂອງວັດສະດຸປະສົມ, ແລະສະເຫນີເພີ່ມເຕີມພະລັງງານເມື່ອຍປົກກະຕິ. ອັດຕາການປ່ອຍຕົວແມ່ນຕົວແບບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເມື່ອຍລ້າ ແລະຄ່າເກນຂອງຕົວກໍານົດການຄວບຄຸມ. ຄວາມສາມາດນຳໃຊ້ຂອງຕົວແບບ ແລະພາລາມິເຕີເກນມາດຕະຖານຖືກກວດສອບໂດຍການທົດລອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, Zhao et al.^[3]ພິຈາລະນາຢ່າງສົມບູນກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງຂົວເສັ້ນໄຍ, ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນແລະອັດຕາສ່ວນການຜະສົມຜະສານຕໍ່ພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຄວາມເມື່ອຍລ້າແລະການຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະສ້າງຕົວແບບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າປົກກະຕິໂດຍພິຈາລະນາອິດທິພົນຂອງອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງແບບຈໍາລອງໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍການທົດສອບຄວາມເມື່ອຍລ້າທີ່ມີອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະອັດຕາສ່ວນປະສົມ. ສໍາລັບປະລິມານທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງ fatigue stratified expansion resistance ໃນຮູບແບບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ fatigue normalized, Gong et al.^[1]ເອົາຊະນະຄວາມອ່ອນເພຍຂອງວິທີການຄິດໄລ່ທີ່ພຽງແຕ່ສາມາດໄດ້ຮັບຈຸດຂໍ້ມູນຈໍາກັດຈໍາກັດໂດຍຜ່ານການທົດລອງ, ແລະສ້າງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຈາກຈຸດພະລັງງານ. ຮູບແບບການວິເຄາະສໍາລັບການຄິດໄລ່ຂອງຄວາມຕ້ານທານຂະຫຍາຍ stratified. ຮູບແບບດັ່ງກ່າວສາມາດຮັບຮູ້ການກໍານົດປະລິມານຂອງ stratification fatigue ແລະຄວາມຕ້ານທານການຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນທາງທິດສະດີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຕົວແບບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ fatigue stratified ປົກກະຕິທີ່ສະເຫນີ.

ຮູບທີ 1 ແຜນວາດອຸປະກອນທົດສອບແບບແບ່ງຊັ້ນ

ຮູບທີ 2 Inter-layer fracture toughness R resistance curve^[5]


ຮູບທີ 3 ຊັ້ນການທໍາລາຍຂອບຊັ້ນນໍາ ແລະ stratified ຂະຫຍາຍ morphology^[5]

2. ການສຶກສາຈໍາລອງຕົວເລກ

ການຈໍາລອງຕົວເລກຂອງການຂະຫຍາຍຊັ້ນເປັນເນື້ອໃນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສໍາຄັນໃນພາກສະຫນາມຂອງການອອກແບບໂຄງສ້າງອົງປະກອບ. ໃນເວລາທີ່ຄາດຄະເນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ delamination ຂອງ laminates unidirectional ປະສົມປະສານ, ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍການແບ່ງຊັ້ນທີ່ມີຢູ່ໂດຍປົກກະຕິຈະໃຊ້ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງ interlaminar ຄົງທີ່ເປັນຕົວກໍານົດການປະຕິບັດພື້ນຖານ.^[10], ໂດຍການປຽບທຽບອັດຕາການປ່ອຍພະລັງງານຂອງຮອຍແຕກແລະຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກ interlaminar. ຂະຫນາດເພື່ອກໍານົດວ່າຊັ້ນກໍາລັງຂະຫຍາຍອອກ. ກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ laminates ຫຼາຍທິດທາງແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນ^[11,12], ເຊິ່ງສະແດງອອກໂດຍເສັ້ນໂຄ້ງການຕໍ່ຕ້ານ R ທີ່ສໍາຄັນ^[5,13]. ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຊັ້ນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວບໍ່ໄດ້ເອົາລັກສະນະນີ້ເຂົ້າໄປໃນບັນຊີແລະບໍ່ໄດ້ນໍາໃຊ້ກັບການຈໍາລອງຂອງພຶດຕິກໍາການ delamination ຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ມີເສັ້ນໄຍຂົວຫຼາຍທິດທາງ. Gong et al.^{[10, 13]}ປັບປຸງເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍ stratified ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວແລະສະເຫນີໃຫ້ແນະນໍາເສັ້ນໂຄ້ງການຕໍ່ຕ້ານ R ເຂົ້າໄປໃນເງື່ອນໄຂ, ແລະໂດຍອີງໃສ່ນີ້, ໄດ້ສ້າງຕັ້ງເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວ stratified ພິຈາລະນາຜົນກະທົບຂອງຂົວເສັ້ນໄຍ. ຄໍານິຍາມແລະຕົວກໍານົດການການນໍາໃຊ້ຂອງຫນ່ວຍຄວາມຫນຽວ constitutive bilinear ໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງເປັນລະບົບໂດຍວິທີການຕົວເລກ, ລວມທັງຄວາມແຂງຂອງການໂຕ້ຕອບເບື້ອງຕົ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການໂຕ້ຕອບ, ຄ່າສໍາປະສິດ viscosity ແລະຈໍານວນຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງອົງປະກອບໃນເຂດຜົນບັງຄັບໃຊ້ cohesive. ຕົວແບບພາລາມິເຕີຂອງຫົວໜ່ວຍທີ່ສອດຄ່ອງກັນໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ສຸດທ້າຍ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ການນຳໃຊ້ມາດຖານການຂະຫຍາຍຊັ້ນທີ່ປັບປຸງ ແລະຕົວແບບພາລາມິເຕີຂອງໜ່ວຍຄວາມກົມກຽວກັນ ແມ່ນໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນໂດຍການທົດສອບການແບ່ງຊັ້ນສະຖິດ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເງື່ອນໄຂທີ່ປັບປຸງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຈໍາລອງຊັ້ນຫນຶ່ງມິຕິລະດັບເທົ່ານັ້ນເນື່ອງຈາກການຂຶ້ນກັບຕໍາແຫນ່ງແລະບໍ່ແມ່ນສໍາລັບການຂະຫຍາຍລໍາດັບຊັ້ນສອງຫຼືສາມມິຕິ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ຜູ້ຂຽນໄດ້ສະ ເໜີ ໂຄງສ້າງຂອງ ກຳ ລັງປະສົມສາມເສັ້ນ ໃໝ່ ພິຈາລະນາການເຊື່ອມເສັ້ນໄຍ.^[14]. ການພົວພັນທີ່ເປັນອົງປະກອບທີ່ເຫມາະສົມກັບຂະບວນການສະລັບສັບຊ້ອນຂອງການຂະຫຍາຍຊັ້ນຈາກມຸມເບິ່ງກ້ອງຈຸລະທັດ, ແລະມີຂໍ້ດີຂອງຕົວກໍານົດການທີ່ງ່າຍດາຍແລະຄວາມຫມາຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຊັດເຈນ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຈໍາລອງປະກົດການການເຄື່ອນຍ້າຍ stratified ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນຂະບວນການ stratification ຂອງ laminates ຫຼາຍທິດທາງ.^[11,12], Zhao et al.^[11,12]ສະ​ເໜີ​ຮູບ​ແບບ​ການ​ຊີ້​ນຳ​ເສັ້ນ​ທາງ​ແຕກ​ໂດຍ​ອີງ​ໃສ່​ອົງ​ປະ​ກອບ​ທີ່​ຈຳ​ກັດ​ຂະ​ຫຍາຍ, ຈຳ​ລອງ​ການ​ອອກ​ແບບ​ພິ​ເສດ. ການເຄື່ອນຍ້າຍແບບລຳດັບໃນການທົດສອບການຈັດຊັ້ນໃນແບບປະສົມ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຮູບແບບການຂະຫຍາຍຊັ້ນແມ່ນສະເຫນີສໍາລັບພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຊັ້ນ zigzag ຕາມສ່ວນຕິດຕໍ່ຊັ້ນ 90 ° / 90 °, ເຊິ່ງຈໍາລອງພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຊັ້ນຂອງສ່ວນຕິດຕໍ່ 90 ° / 90 °ຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ຮູບທີ 4 ການຈໍາລອງຕົວເລກຂອງການຍ້າຍຊັ້ນ ແລະຜົນການທົດລອງ^[15]

ສະຫຼຸບ

ເອກະສານສະບັບນີ້ເນັ້ນໃສ່ຜົນການຄົ້ນຄວ້າຂອງກຸ່ມນີ້ໃນຂົງເຂດການ delamination laminate composite. ລັກສະນະການທົດລອງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍອິດທິພົນຂອງມຸມຈັດວາງຂອງການໂຕ້ຕອບແລະເສັ້ນໄຍຂົວຕໍ່ພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍ delamination static ແລະ fatigue. ໂດຍຜ່ານການສຶກສາທົດລອງຈໍານວນຫລາຍ, ມັນພົບວ່າກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ laminate ຫຼາຍທິດທາງຂອງວັດສະດຸປະສົມແມ່ນສັບສົນ. ຂົວເສັ້ນໄຍແມ່ນກົນໄກການ toughening ທົ່ວໄປຂອງ laminates ຫຼາຍທິດທາງ, ຊຶ່ງເປັນເຫດຜົນຕົ້ນຕໍສໍາລັບເສັ້ນໂຄ້ງ R-ຄວາມຕ້ານທານຂອງ toughness ກະດູກຫັກ interlaminar. ໃນປັດຈຸບັນ, ການສຶກສາເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມຕ້ານທານ R ພາຍໃຕ້ການ stratification II ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຂາດແລະຕ້ອງການການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກ. ເລີ່ມຕົ້ນຈາກກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວ, ຮູບແບບການ stratification fatigue ລວມທັງປັດໃຈອິດທິພົນຕ່າງໆໄດ້ຖືກສະເຫນີ, ເຊິ່ງເປັນທິດທາງຂອງການຄົ້ນຄວ້າ stratification fatigue. ໃນແງ່ຂອງການຈໍາລອງຕົວເລກ, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ສະເຫນີເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວແບບລໍາດັບຊັ້ນທີ່ປັບປຸງແລະຮູບແບບທີ່ສອດຄ່ອງກັນເພື່ອພິຈາລະນາອິດທິພົນຂອງຂົວເສັ້ນໄຍຕໍ່ພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍ stratified. ນອກຈາກນັ້ນ, ອົງປະກອບກໍານົດທີ່ຂະຫຍາຍໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈໍາລອງປະກົດການການເຄື່ອນຍ້າຍຕາມລໍາດັບທີ່ດີກວ່າ. ວິທີການນີ້ກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການແບ່ງຈຸລັງທີ່ດີ, ກໍາຈັດບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແບ່ງແຍກຕາຫນ່າງຄືນໃຫມ່. ມັນມີຄວາມໄດ້ປຽບທີ່ເປັນເອກະລັກໃນການຈໍາລອງການແບ່ງຊັ້ນຂອງຮູບຮ່າງທີ່ມັກ, ແລະການຄົ້ນຄ້ວາທາງດ້ານວິສະວະກໍາເພີ່ມເຕີມຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຈໍາເປັນໃນອະນາຄົດ.^[16].

ເອກະສານອ້າງອີງ

[1​] Y Gong​, L Zhao​, J Zhang​, N Hu​. ຮູບແບບໃຫມ່ສໍາລັບການກໍານົດຄວາມຕ້ານທານ delamination fatigue ໃນ laminates ປະສົມຈາກທັດສະນະຂອງພະລັງງານ. Compos Sci Technol 2018; 167:489-96.
[2​] L Zhao​, Y Wang​, J Zhang​, Y Gong​, N Hu​, N Li​. ຮູບແບບທີ່ອີງໃສ່ XFEM ສໍາລັບການຈໍາລອງການຂະຫຍາຍຕົວ delamination zigzag ໃນອົງປະກອບ laminated ພາຍໃຕ້ຮູບແບບ I loading. ໂຄງສ້າງ Compos 2017; 160:1155-62.
[3​] L Zhao​, Y Gong​, J Zhang​, Y Wang​, Z Lu​, L Peng​, N Hu​. ການຕີຄວາມໃຫມ່ຂອງພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຕົວ delamination fatigue ໃນ CFRP laminates multidirectional. Compos Sci Technol 2016; 133:79-88.
[4​] L Peng​, J Zhang​, L Zhao​, R Bao​, H Yang​, B Fei​. Mode I delamination ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ laminates composite multidirectional ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ fatigue. J Compos Mater 2011; 45:1077-90.
[5​] L Zhao​, Y Wang​, J Zhang​, Y Gong​, Z Lu​, N Hu​, J Xu​. ຮູບແບບການໂຕ້ຕອບທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຂອງພູພຽງຢູ່ໃນແຜ່ນ CFRP ຫຼາຍທິດທາງພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຂອງຮູບແບບ I. Composites Part B: ວິສະວະກໍາ 2017; 131:196-208.
[6​] L Zhao​, Y Gong​, J Zhang​, Y Chen​, B Fei​. ການຈໍາລອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ delamination ໃນ laminates multidirectional ພາຍໃຕ້ຮູບແບບ I ແລະຮູບແບບປະສົມ I / II loadings ໂດຍໃຊ້ອົງປະກອບທີ່ຕິດກັນ. ໂຄງສ້າງ Compos 2014; 116: 509-22 .
[7​] Y Gong​, B Zhang​, L Zhao​, J Zhang​, N Hu​, C Zhang​. ພຶດຕິກຳຂອງເສັ້ນໂຄ້ງ R ຂອງແບບປະສົມ I/II delamination ໃນຄາບອນ/ອີພອກຊີ laminates ທີ່ມີການໂຕ້ຕອບແບບ unidirectional ແລະ multidirectional. Compos Struct 2019. (ກຳລັງກວດສອບ).
[8​] L Peng​, J Xu​, J Zhang​, L Zhao​. ການຂະຫຍາຍຕົວ delamination ແບບປະສົມຂອງ laminates ປະສົມຫຼາຍທິດທາງພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ fatigue. Eng Fract Mech 2012; 96:676-86.
[9​] J Zhang​, L Peng​, L Zhao​, B Fei​. ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ delamination fatigue ແລະຂອບເຂດຂອງ laminates ປະສົມພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຮູບແບບປະສົມ. Int J Fatigue 2012; 40:7-15.
[10​] Y Gong​, L Zhao​, J Zhang​, Y Wang​, N Hu​. ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍພັນຂອງ delamination ລວມທັງຜົນກະທົບຂອງການເຊື່ອມເສັ້ນໄຍສໍາລັບການປະສົມ-mode delamination I/II ໃນ laminates multidirectional CFRP. Compos Sci Technol 2017; 151:302-9.
[11​] Y Gong​, B Zhang​, SR Hallett​. ການເຄື່ອນຍ້າຍ delamination ໃນ laminates multidirectional composite ພາຍໃຕ້ຮູບແບບ I quasi-static ແລະ fatigue loading. ໂຄງສ້າງ Compos 2018; 189:160-76.
[12​] Y Gong​, B Zhang​, S Mukhopadhyay​, SR Hallett​. ການສຶກສາທົດລອງກ່ຽວກັບການເຄື່ອນຍ້າຍ delamination ໃນ laminates multidirectional ພາຍໃຕ້ mode II static ແລະ fatigue loading, ດ້ວຍການປຽບທຽບກັບ mode I. Compos Struct 2018; 201:683-98.
[13​] Y Gong​, L Zhao​, J Zhang​, N Hu​. ເງື່ອນໄຂຂອງກົດຫມາຍພະລັງງານທີ່ປັບປຸງສໍາລັບການຂະຫຍາຍພັນຂອງ delamination ກັບຜົນກະທົບຂອງຂົວເສັ້ນໄຍຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນ laminates multidirectional ປະສົມ. ໂຄງສ້າງ Compos 2018; 184:961-8.
[14​] Y Gong​, Y Hou​, L Zhao​, W Li​, G Yang​, J Zhang​, N Hu​. ຮູບແບບເຂດທີ່ຕິດກັນສາມເສັ້ນແບບໃໝ່ສຳລັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ delamination ໃນ DCB laminates ທີ່ມີຜົນກະທົບຂອງການເຊື່ອມເສັ້ນໄຍ. Compos Struct 2019. (ເພື່ອສົ່ງ)
[15​] L Zhao​, J Zhi​, J Zhang​, Z Liu​, N Hu​. ການຈໍາລອງ XFEM ຂອງ delamination ໃນ laminates ປະສົມ. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2016; 80:61-71.
[16​] Zhao Libin​, Gong Yu​, Zhang Jianyu​. ຄວາມຄືບຫນ້າຂອງການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຕົວ stratified ຂອງ laminates ເສັ້ນໄຍ reinforced composite. ວາລະສານວິທະຍາສາດການບິນ 2019: 1-28.

ທີ່ມາ:Gong Yu, Wang Yana, Peng Lei, Zhao Libin, Zhang Jianyu.Study on stratified expansion behavior of advanced carbon fiber reinforced composite laminates[C]. ກົນຈັກ ແລະ ວິສະວະກໍາ - ການຄິດໄລ່ຕົວເລກ ແລະການວິເຄາະຂໍ້ມູນ 2019 ກອງປະຊຸມວິຊາການ. ສະມາຄົມກົນຈັກຈີນ, ສະມາຄົມກົນຈັກປັກກິ່ງ, 2019. ຜ່ານ ixueshu