缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响

李 巍，王立力，屈孙涛

(中国飞机强度研究所，陕西 西安 710065)

1 引 言

复合材料缝合技术是指采用缝合线使多层织物结合成准三维立体织物或使分离的数片织物连接成整体结构的一种复合材料预制体制备技术。该技术因可以提高复合材料层间损伤容限，大大改善复合材料抗冲击性能而备受关注，近年来得到了广泛应用[1]，在复合材料升降舵夹层结构壁板中常采用这种缝合技术。

为了研究缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响，进行了一些相关的研究。许多学者发现，缝合虽然使复合材料层合板的弯曲性能有所下降，但下降程度一般不会超过20%，而且缝合密度对材料弯曲性能的影响不大[2-4]。刘莉[5]在其研究中发现，适当优化缝合密度可以提高材料的弯曲性能。

本文截取出泡沫夹层板的升降舵壁板典型段进行四点弯曲性能试验，目的是获得夹层结构壁板纯弯曲破坏时面板的应变值，并通过测量泡沫夹层板的弯曲强度和弯曲刚度，验证缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响。试验研究利用ASTM标准C393-00夹层结构弯曲性能测试方法，对3组试件进行四点弯曲性能试验并进行试验数据对比，从试验的角度验证缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响。

2 材料与试验

2.1 试验材料

试验件按缝合方式分为A、B、C三组，如表1所示。缝合的针距×行距为10mm×10mm，缝线材料为Kevlar 29。试验件尺寸如图1所示。

表1 试验件分组

图1 试验件简图

2.2 试验装置及方法

泡沫夹芯层板的加载方式如图2所示，试件夹具及试验装置如图3所示。……