芯材加工构型对风电叶片夹芯结构面/芯断裂性能的影响

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摘 要：复合材料面板/芯材分层是大型风电叶片夹芯结构的突出失效模式。为提高夹芯结构面/芯断裂强度，设计Plain、DGP以及GPC共种芯材加工构型，通过芯材槽孔结构设计调控夹芯结构面板/芯材的断裂性能。采用Ⅰ型裂纹夹层板断裂实验方法研究复合材料夹芯结构面/芯断裂强度和破坏行为。实验结果表明，GPC（SG）加工结构可大幅提高夹芯结构试样的面板/芯材断裂承载能力，其次是 DGP和GPC（DG）加工结构，对于Plain芯材夹芯结构，面/芯断裂发生在芯材内部，裂纹扩展稳定，断裂强度与芯材密度相关，对于DGP、GPC（SG）以及GPC（DG）芯材夹芯结构，当面/芯断裂发展到树脂槽和柱位置时，裂纹发展受到阻碍，随着载荷的增加，裂纹绕过树脂浅槽，树脂柱脆性断裂，泡沫芯材中的树脂柱和槽提高了夹芯结构面/芯断裂的应变能释放率。（剩余13226字）