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复合材料夹芯结构具有轻质高强的特点,广泛应用于航空航天,交通运输,体育生活多个领域。夹芯结构形式多样,可以根据使用要求设计不同种类的夹芯结构,如高强度,高模量结构,抗冲击结构,防护结构等。对于复合材料夹芯结构,经常受到外来物体冲击或者爆炸冲击等,因此对于扩展复合材料夹芯结构的应用范围,对其抗冲击性能的研究显得尤为重要。目前复合材料夹芯结构主要研究领域是结构的Z向强度以及冲击后的抗压缩强度。从吸能角度来研究提高夹芯结构抗冲击性能研究较少,因此本文立足于提高夹芯结构吸能能力,从而提高复合材料夹芯结构抗冲击性能。本文试验中主要通过测试真空辅助树脂灌注(VARI)工艺制备的方格布添加与不添加表面毡层合板的力学性能,检验层间添加表面毡能否实现层间增韧效果。同时对不同蒙皮材料,即方格布、单向布、三轴向布以及蒙皮材料间添加表面毡的夹芯结构进行准静态压痕力(QSI)试验以及落锤式低速冲击(LVI)试验,检验结构的吸能效率,并对QSI试验替代LVI试验表征夹芯结构抗冲击性进行了讨论。通过对试验数据的分析,我们可以得到以下结论:(1)方格布层间添加表面毡,实现了短纤维层间增韧效果,提高了结构吸能能力。并且由于表面毡对纤维曲率的限制,降低了纤维与树脂之间的拉压应力,降低了结构破坏程度。(2)蒙皮材料的不同对夹芯结构准静态压痕力(QSI)试验结果有很大影响:层间添加表面毡能提高夹芯结构的吸能效率;正交铺层试样中,方格布铺层具有最佳吸能效率,采用方格布与单向布混合的准各向同性铺层(其中方格布铺设于最外层)是准各向同性铺层中吸能效率最佳的铺层。(3)夹芯结构蒙皮材料的不同对落锤式低速冲击(LVI)试验结果有较大影响:层间增韧能避免结构在单一层间发生剧烈破坏,提高结构的损伤阻抗,并且相同厚度的蒙皮,采用层间增韧技术能够提高结构的最大接触载荷以及吸能效率;夹芯结构蒙皮厚度增大对冲击最大接触载荷没有影响,反而会降低结构的吸能效率;铺层角度对不同破坏模式的试样产生不同的作用,方格布以局部纤维断裂为主,铺层角度对结构的吸能效率影响较低,单向布失效模式以分层破坏为主,夹角越小分层面积越小,导致结构吸能效率降低。方格布准各向同性铺层试样具有最佳的吸能效率。(4)夹芯结构LVI与QSI试验破坏机理不同,因此选用QSI预测夹芯结构抗冲击性能具有一定的局限性。