Quantifying inter- and intra-ply shear in the deformation of uncured composite laminates
Quantifying inter- and intra-ply shear in the deformation of uncured composite laminates
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量化未固化复合材料层压板变形中的层间和层内剪切
DOI：
10.1080/20550340.2021.1968190
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Erland S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Erland S
了解未固化碳纤维预浸料的弯曲力学对成形过程建模和面外起皱缺陷的形成至关重要。本文提出了一种改进的标准动态力学分析（DMA），以表征未固化碳纤维预浸料的粘弹性弯曲力学，使用Timoshenko梁理论，以及描述未固化层压板的层间剪切的更新模型。通过对DMA结果的后处理，分析提供了碳纤维层压板和每一层的层间和层内剪切刚度的温度和速率相关值，并给出了AS4/8552的实验结果。新方法提供了一种参数化工艺模型的方法，并给出了最佳制造条件的指示，以实现无缺陷的成形和巩固过程。
Understanding the bending mechanics of uncured carbon fiber prepreg is vital for modeling forming processes and the formation of out-of-plane wrinkling defects. This article presents a modification of standard dynamic mechanical analysis (DMA) to characterize the viscoelastic bending mechanics of uncured carbon fiber prepreg using Timoshenko beam theory, along with an updated model describing inter-ply shear in uncured laminates. By post-processing DMA results, the analysis provides temperature and rate-dependent values of inter and intra-ply shear stiffness for a carbon fiber laminate and each individual ply with experimental results for AS4/8552 presented. The new methodology provides a means to parametrize process models, and also gives an indication of optimal manufacturing conditions to enable defect-free forming and consolidation processes.
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