CFRP层合板的二次低速冲击及剩余压缩强度试验研究

以碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)层合板为研究对象，在结构的相同位置进行二次低速冲击，考察二次冲击时结构的动力响应和冲击后的剩余压缩强度，并与单次冲击的结果进行对比。在总冲击能量相同的前提下，采用落锤法对CFRP层合板进行冲击试验，得到结构单次和二次冲击的动力响应、能量吸收规律。采用超声波C扫描技术观测CFRP层合板内部的冲击损伤后，对CFRP层合板进行剩余压缩强度试验。系统研究和对比了单次和二次冲击对CFRP层合板在结构动力响应、能量吸收、损伤情况和剩余强度的影响。结果表明:总冲击能量分别为20 J、30 J、40 J时，二次冲击层合板试件吸收的总能量分别是单次冲击的52.50%、67.56%、81.41%，损伤总面积分别是单次冲击的60.58%、64.59%、80.60%;单次冲击后结构的剩余压缩强度分别是二次冲击的76.76%、78.65%、92.40%。此外，CAI-冲击能量、CAI-吸收能量和CAI-损伤面积曲线均在20 J的冲击能量下存在拐点。