碳纖維-PEEK及PTFE-POM復合材料的力學性質研究.pdf

1、通過對碳纖維/PEEK以及PTFE/POM兩種復合材料進行單調拉伸、應力控制循環(huán)、應變控制循環(huán)等實驗，對材料在應力、應變循環(huán)加載下的力學特性以及棘輪行為的率相關、時相關特性進行了系統(tǒng)研究。并對碳纖維/PEEK復合材料在相應實驗中體現(xiàn)出的材料特性進行了有限元模擬。
　　碳纖維/PEEK復合材料的實驗結果表明：與PEEK樹脂基體材料相比，加入碳纖維后，材料的抗蠕變性能有所提高。在應變控制循環(huán)實驗中，響應應力幅值與應變加載速率和應變加載

2、幅值密切相關；在應力松弛效應的影響下，響應應力幅值會隨著應變峰值保持時間增加而減小。室溫下，碳纖維/PEEK復合材料在非對稱應力循環(huán)中會產生明顯的棘輪應變，并且對加載應力幅值和平均應力具有明顯的依賴性，此外，當在較低的加載速率和具有一定峰值保持時間情況下，棘輪應變會顯著增強。
　　PTFE/POM復合材料的實驗結果表明：該復合材料的抗蠕變性能較差，在保持階段末期應變仍然呈現(xiàn)出上升的趨勢。在應變控制循環(huán)加載實驗中，表現(xiàn)出了明顯的應力

3、松弛現(xiàn)象。其棘輪行為的演化規(guī)律與碳纖維/PEEK復合材料的相同，都與平均應力、應力幅值、加載速率等條件密切相關。
　　對碳纖維/PEEK復合材料的材料特性有限元模擬結果表明：碳纖維的體積分數(shù)對材料的強度有著至關重要的影響，體積分數(shù)越高，材料的強度就越高，當碳纖維體積分數(shù)為10％時，單調拉伸曲線的模擬結果與實驗結果最為接近。當碳纖維模量在合理范圍內取值時，其大小對模擬結果的影響并不明顯。通過對碳纖維/PEEK復合材料棘輪行為的模擬，