科技日报讯(记者史俊斌)8月27日,记者从西北工业大学获悉,该校力学与土木建筑学院王辅生教授团队提出了利用脉冲电流提高三维正交编织复合材料抗冲击性能的方法,系统揭示了脉冲电流对正交编织复合材料冲击损伤的抑制机理。相关成果近日在线发表在国际期刊《自然·通讯》上。
碳纤维/环氧树脂基复合材料易受冲击载荷破坏,降低了复合材料的承载能力。以往提高复合材料抗冲击性能的方法多从材料改性、结构设计和制造工艺等方面考虑,但在提高复合材料抗冲击性能方面仍有局限性。
在这方面,王辅生的团队及其合作者将编织物的结构特性与碳纤维的电磁特性相结合,提出了一种降低三维正交编织复合材料冲击损伤的策略。利用无线通信技术,研究团队设计并搭建了包括落锤冲击试验机、电流源和数据采集设备在内的综合实验平台,实现了脉冲电流和冲击力对正交编织复合材料的协同加载。结果表明,随着脉冲电流峰值从0A增加到110A,三维正交编织复合材料板的非弹性能量和残余变形分别降低了35.81%和47.64%。据研究人员称,该研究结果可以为提高复合材料在冲击载荷下的损伤容限提供一种新的方法。
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