复合材料层合板高低周复合疲劳损伤行为及疲劳寿命预测

【作者】 王忠宇； 郑滔； 张莉； 果立成；

【机构】 哈尔滨工业大学；

【摘要】 本文通过结合数字图像相关(DIC)、红外热成像(IRT)和光学显微镜,研究了T800/环氧复合材料层合板在高低周复合疲劳(CCF)下的力学性能和损伤行为。通过对疲劳寿命、刚度退化、能量耗散、平均表面温度和损伤形貌进行综合分析,全面研究了叠加高周疲劳(HCF)载荷对疲劳寿命的影响。实验结果表明,高低周复合疲劳载荷对复合材料层合板的疲劳寿命有显著影响。根据能量耗散和刚度退化,复合材料层合板在LCF和CCF下的整个疲劳过程可以分为三个不同的阶段。复合材料层合板在复合疲劳载荷下的抗疲劳性能随着叠加HCF的增加而降低,由于复杂的载荷相互作用,复合疲劳荷载下的损伤累积更加严重。特别的,提出了一种新的考虑载荷交互作用的疲劳渐进损伤模型来预测复合材料层合板的CCF疲劳寿命,预测结果与实验结果具有良好的一致性。更多还原