玻纖不飽和復材耐沖擊性能5
(2)鋪設角度對沖擊性能的影響
采用一元方差分析法對試件在大載荷時的能量吸收進行方差分析。分析結果見表。
在取顯著水平!=0.05時,F0.05(3,16)=3.24,F>F0.05(3,16),可見鋪層方式對大載荷時的能量的吸收有顯著影響。
從表中可以看出,2#試樣在損傷時對能量的吸收好,3#試樣則差。當織物鋪層角度不同時,由于織物經緯向密度和經緯向拉伸強度的不同,織物抵抗應力破壞的水平也不同。當織物鋪層角度為0°時,織物抵抗應力破壞主要由經向的纖維承受,造成應力失衡;當織物呈正交鋪設時,0°與90°層達到平衡,織物抵抗應力破壞由經向與緯向的纖維共同承受;當在0°層之間用+45°層隔開時,+45°有利于載荷的擴散,由于沒有-45°與之平衡,使得織物承受沖擊載荷的能力嚴重削弱;而當織物呈均衡鋪設時(如4#試樣鋪層方式),其對能量的吸收比3#試樣有所改善。
另外就單向板而言,90°單向板的起裂韌性比0°單向板的起裂韌性高。從表中可以看出,2#試樣載荷峰值處的位移和出現載荷峰值的時間都大于1#試樣,說明2#試樣的韌性和強度都比較高,這便造成了2#試樣對沖擊能量吸收的能力好于1#試樣的現象。有文獻報導,鋪層方式為0°/90°的復合材料力學性能是0°/45°復合材料的3倍以上。在本實驗中,0°/90°正交鋪層板對沖擊能量的吸收性能約為0°/45°對稱斜交鋪層板的1.13倍。從表中看出,3#試樣和4#試樣這2種鋪層板的各項沖擊參數性能均低于2#試樣。這是因為在層與層的交界處,特別是斜向纖維層與正向纖維層(如0°或90°與±45°之間)處有比較大的層間應力,是脫層的易發處。這說明3#試樣、4#試樣的鋪層方式使耦合效應較大,從而使抗沖擊性能下降。
用VARI成型工藝制備4種不同鋪層方式的4層玻纖/不飽和聚酯復合材料板,并對各試樣進行低能量沖擊實驗,結果表明,鋪層方式對大載荷時的能量的吸收有顯著影響,鋪層方式為0°/90°/0°/90°的試樣沖擊能量吸收性能優于其他3種鋪層方式,說明層合板的0°和90°層對層合板沖擊承載能力的影響比較大;90°層的加入對層合板的沖擊性能有所改善;當層合板中含+45°層時,應有-45°層與之對應,盡量形成均衡鋪設,當遭受沖擊載荷時能夠均勻擴散載荷,從而提高耐沖擊性能。
采用一元方差分析法對試件在大載荷時的能量吸收進行方差分析。分析結果見表。
在取顯著水平!=0.05時,F0.05(3,16)=3.24,F>F0.05(3,16),可見鋪層方式對大載荷時的能量的吸收有顯著影響。
從表中可以看出,2#試樣在損傷時對能量的吸收好,3#試樣則差。當織物鋪層角度不同時,由于織物經緯向密度和經緯向拉伸強度的不同,織物抵抗應力破壞的水平也不同。當織物鋪層角度為0°時,織物抵抗應力破壞主要由經向的纖維承受,造成應力失衡;當織物呈正交鋪設時,0°與90°層達到平衡,織物抵抗應力破壞由經向與緯向的纖維共同承受;當在0°層之間用+45°層隔開時,+45°有利于載荷的擴散,由于沒有-45°與之平衡,使得織物承受沖擊載荷的能力嚴重削弱;而當織物呈均衡鋪設時(如4#試樣鋪層方式),其對能量的吸收比3#試樣有所改善。
另外就單向板而言,90°單向板的起裂韌性比0°單向板的起裂韌性高。從表中可以看出,2#試樣載荷峰值處的位移和出現載荷峰值的時間都大于1#試樣,說明2#試樣的韌性和強度都比較高,這便造成了2#試樣對沖擊能量吸收的能力好于1#試樣的現象。有文獻報導,鋪層方式為0°/90°的復合材料力學性能是0°/45°復合材料的3倍以上。在本實驗中,0°/90°正交鋪層板對沖擊能量的吸收性能約為0°/45°對稱斜交鋪層板的1.13倍。從表中看出,3#試樣和4#試樣這2種鋪層板的各項沖擊參數性能均低于2#試樣。這是因為在層與層的交界處,特別是斜向纖維層與正向纖維層(如0°或90°與±45°之間)處有比較大的層間應力,是脫層的易發處。這說明3#試樣、4#試樣的鋪層方式使耦合效應較大,從而使抗沖擊性能下降。
用VARI成型工藝制備4種不同鋪層方式的4層玻纖/不飽和聚酯復合材料板,并對各試樣進行低能量沖擊實驗,結果表明,鋪層方式對大載荷時的能量的吸收有顯著影響,鋪層方式為0°/90°/0°/90°的試樣沖擊能量吸收性能優于其他3種鋪層方式,說明層合板的0°和90°層對層合板沖擊承載能力的影響比較大;90°層的加入對層合板的沖擊性能有所改善;當層合板中含+45°層時,應有-45°層與之對應,盡量形成均衡鋪設,當遭受沖擊載荷時能夠均勻擴散載荷,從而提高耐沖擊性能。










































