Matrix-graded and fibre-steered composites to tackle stress concentrations
Matrix-graded and fibre-steered composites to tackle stress concentrations
复制标题
矩阵分级和纤维导向复合材料可解决应力集中问题
DOI：
10.1016/j.compstruct.2018.09.019
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发表时间：
2019
影响因子：
6.3
通讯作者：
Stanier D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Stanier D
本文研究了在应力集中的情况下提高复合材料结构性能的可行性，通过局部沉积添加剂增强的基体和通过改变纤维结构的纤维转向，对玻璃纤维三轴编织复合材料进行了开孔拉伸试验。通过将液体反应性树脂精确逐点注射到干燥预成型件中（液体树脂印刷）来结合硬化和增韧基质。通过沿编织套管的长度沿着改变编织角度来实现纤维转向。已经表明，这些新形式的架构修改能够通过各种变形机制显着提高复合材料的强度。这包括在应力集中器附近的复合材料的局部硬化和远离应力集中器的损伤累积。实验观察结果解释，通过使用简单的有限元模型。
This paper studies the feasibility of improving structural performance of composites in the presence of stress concentrators.Matrix gradingthrough local deposition of additive-enhanced matrices andfibre steeringby varying fibrous architecture are examined independently and in combination on a glass-fibre triaxial braided composite subjected to open hole tensile test. Stiffened and toughened matrices were incorporated through precise point-wise injections of liquid reactive resin into dry preforms (Liquid Resin Printing). Fibre steering was implemented by varying the braiding angle along the length of the braided sleeve. It has been shown that these novel forms of architecture modification enable a significant improvement in composite strength through a variety of deformation mechanisms. This includes local stiffening of composite in the direct vicinity of the stress concentrator and damage accumulation away from the stress concentrators. The experimental observations are explained by using simple finite-element models.
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