清华大学学报(自然科学版)

作者：李星, 吴昊, 袁梦琦

单位：1. 北京理工大学 爆炸科学与安全防护全国重点实验室, 北京 100081,2. 北京理工大学 重庆创新中心, 重庆 401120

关键词：纤维层内混杂复合材料,织物结构,峰值载荷,低速冲击

基金：国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFC3080900)

为了研究织物结构对碳凯夫拉纤维层内混杂复合材料的抗冲击性能的影响, 利用落锤冲击试验比较了不同织物结构碳凯夫拉纤维层内混杂复合材料在低速冲击下的响应, 分析了各试件响应过程、能量吸收以及宏观损伤。结果表明: 低速冲击下平纹经碳纬凯夫拉(P-CC/KK) 结构的峰值载荷最高, 斜纹经碳纬凯夫拉(T-CC/KK) 结构的挠度最大; 纤维层内混杂复合材料低速冲击性能比纯碳纤维复合材料大幅提高, 经碳纬凯夫拉(CC/KK) 结构抗冲击性能优于碳凯夫拉交替(CK/ CK) 结构, 平纹结构优于斜纹结构。建立了碳凯夫拉纤维层内混杂复合材料低速冲击仿真模型, 可以较好地反映冲击载荷下复合材料的面内损伤。相比于纯碳纤维复合材料, 碳凯夫拉纤维层内混杂复合材料在抗低速冲击方面表现优异, 织物结构对碳凯夫拉纤维层内混杂复合材料低速冲击性能有较大的影响。

来源：2025年第6期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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