基于四点弯曲试验的复合材料R区层间性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20260528.003

复合材料科学与工程 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (5): 16-22.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20260528.003

基于四点弯曲试验的复合材料R区层间性能研究

李妍^1,2, 陈琳^1,2, 蔡志强^1,2, 李俊¹, 原崇新^1,2, 李志远¹, 陈振³

1.中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心,上海 200123;
2.中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室,北京 102211;
3.上海航空材料结构检测股份有限公司,上海 201318

收稿日期:2025-02-18 出版日期:2026-05-28 发布日期:2026-07-01
作者简介:李妍(1984—),女,硕士,正高级工程师,主要从事航空复合材料试验方面的研究,liyan1@comac.cc。
基金资助:
国家重点研发计划(2022YFB3709205)

Research of composite R-zone interlaminar properties on different kinds of damages

LI Yan^1,2, CHEN Lin^1,2, CAI Zhiqiang^1,2, LI Jun¹, YUAN Chongxin^1,2, LI Zhiyuan¹, CHEN Zhen³

1. Composites Center, COMAC Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd., Shanghai 200123, China;
2. Beijing Key Laboratory of Civil Aircraft Structures and Composite Material, COMAC Beijing Aircraft Technology Research Institute, Beijing 102211, China;
3. Shanghai Aeronautical Materials & Structures Testing Co., Ltd., Shanghai 201318, China

Received:2025-02-18 Online:2026-05-28 Published:2026-07-01

摘要/Abstract

摘要： 在飞机结构设计中,R区结构易产生面外的层间应力,是设计的关键细节。本文以四点弯曲的试验方法为基础,通过设计冲击方案,引入了目视勉强可见损伤(Barely Visible Impact Damage,BVID),并通过剩余强度试验,获得了在损伤条件下,损伤类型、试验件厚度及环境对R区层间拉伸强度的影响。对于本文构型,15 mm×7 mm预埋缺陷的放置方向对层间拉伸强度的影响较小;对于本文所研究的3.42 mm厚度试验件,BVID比预埋缺陷引起的层间拉伸强度折减更高;对于同样铺层方式、不同厚度的试验件,层间拉伸强度与厚度表现出相关性;湿热环境对层间拉伸强度有一定影响,本文的折减系数为0.38。本文研究的结论和规律对工程应用具有指导和借鉴意义。

关键词: 四点弯曲试验, 复合材料, R区, 缺陷影响, 层间拉伸强度

Abstract: In aircraft structuraldesign practice, the R-zone is a key detail prone to generating out-of-plane interlaminar tensile stress. Based on the four-point bending test method, this paper designed an impact scheme to introduce barely visible impact damage (BVID) and obtain the influence of damage type, part thickness and environment type on the interlaminar tensile strength of R-zone under the damage condition. For the configuration presented in this paper, when the size of the defect is 15 mm×7 mm, the direction of the defect placement has little influence on the interlaminar tensile strength. For the 3.42 mm thick test specimensstudied in this paper, BVID causes a higher reduction in interlaminar tensile strength compared with manufacturing defects. For the test samples with different thicknesses, the interlaminar tensile strength is related to the thickness. The high temperature and wet environment has a certain influence on the interlaminar tensile strength, and the reduction coefficient in this paper is 0.38. The conclusions and rules of this paper can be used for guidance and reference in engineering application.

Key words: four-point bending test, composite, R-zone, defect effect, interlaminar tensile strength

中图分类号:

TB332

李妍, 陈琳, 蔡志强, 李俊, 原崇新, 李志远, 陈振. 基于四点弯曲试验的复合材料R区层间性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2026, 0(5): 16-22.

LI Yan, CHEN Lin, CAI Zhiqiang, LI Jun, YUAN Chongxin, LI Zhiyuan, CHEN Zhen. Research of composite R-zone interlaminar properties on different kinds of damages[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2026, 0(5): 16-22.

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Research of composite R-zone interlaminar properties on different kinds of damages

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