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本课题设计并制备了 5mm、10mm、15mm、20mm四种切断宽度、40mm、80mm、120mm三种切断间距的种取向非连续碳纤维预浸料复合材料。其次,采用悬臂梁测试方法测试60s时间未固化取向连续与非连续预浸片材的尖端偏移烧度,表征并评价其铺覆性差异。最后分析了准各项同性[45/0/-45/90]2s铺层的取向非连续复合材料结构参数对拉伸、弯曲力学性能的影响以及拉伸、弯曲试样损伤机理。同时,采用三维光学应变测量仪(DIC)实时监测拉伸加载过程中试样表面全场应变信息。铺覆试验结果表明,取向连续与非连续预浸片材在60s时间的尖端偏移轨迹趋势相同,但取向非连续预浸片材的尖端偏移变形量随着切断间距和切断宽度的降低而增大。切断宽度20mm、切断间距40mm(简称20-40)的取向非连续预浸片材的尖端偏移挠度最大为287.8mm,较连续预浸片材尖端偏移挠度提高72%,该切断方案的铺覆悬垂性也相应最高为1.072。而5-120rrmm的预浸片材的铺覆悬垂性麵低为1.020。试样轴向拉伸实验结果表明,随切断宽度的增加、切断间距的减小,取向非连续复合材料的拉伸强度逐渐降低。5-120mm切断参数的取向非連续复合材料的拉伸载荷值达到最大为26284N,其典型试样载荷值可达连续预浸料复合材料拉伸试样载荷值的95%,同时其典型试样的拉伸强度保持率最高可达97%水平;20-40mm切断参数的取向非连续复合材料典型试样的拉伸强度保持率最低为64%。取向连续与非连续复合材料的应力-应变曲线均呈线性关系且两者的拉伸模量相差不大。5-40、5-80、5-120、10-40、10-80、10-120切断参数拉伸试样失效时的平均应变分别为1.05%、121%、1.36%、1.15%、1.09%、1.35%,取向非连续15-40、15-80、15-120、20-40、20-80、20-120拉伸试样失效时的平均应变分别为1.04%、1.13%、1.28%、0.98%、1.08%、1.13%。从全场应变分布来看,连续纤维复合材料的应变云图高应变区在边缘部位呈散斑状分布排列,取向非连续复合材料拉伸试样在应变云图在切口边缘和夹持底部存在不同程度的高应变区域。复合材料中切口的引入改变了取向连续复合材料拉伸失效断裂方式,连续预浸料复合材料主要由于层间剪切分层导致i试样失效,非连续复合材料的试样失效主要为纤维断裂。试样弯曲实验结果表明,当切口间距保持一定时,随切口宽度的降低,弯曲强度呈增大趋势,弯曲模量降低程度不大。5-120mm切断参数弯曲典型试样载荷达265N,仅略低于连续复合材料弯曲载荷的3.3%,其平均弯曲模量可达连续预浸料复合材料弯曲模量的94%,而20-40mm切断参数的弯曲模量最低为连续预浸料复合材料的81%。非连续预浸片材的弯曲试样受压面出现平齐断口。