我科研团队选用脉冲电流改进复合资料抗冲击功用

　　27日，记者从西北工业大学得悉，该校力学与土木建筑学院王富生教授团队提出了一种选用脉冲电流来改进三维正交织造复合资料抗冲击功用的办法，并体系提醒了脉冲电流对正交织造复合资料冲击损害的按捺机理。相关效果近来在线发表于世界期刊《天然·通讯》。

　　据了解，航空、航天和土木等工程领域中，碳纤维/环氧树脂基复合资料受到冲击载荷有可能会呈现纤维开裂、树脂损坏和分层等损害方式，下降复合资料的承载才能，对飞行器和土木工程等结构的安全带来要挟。此前，关于进步复合资料抗冲击功用的办法多从资料改性、结构规划和制作工艺等方面考虑，但对改进复合资料的抗冲击功用仍存在局限性。

　　三维正交织造复合资料结构的导电机理与冲击前后的电-磁-力-热耦合示意图。

　　规划建立的一体化试验渠道和三维正交织造复合资料在脉冲电流效果下的冲击损害按捺机理。

　　对此，王富生教授团队与合作者将织造物的结构特性和碳纤维的电磁特性相结合，提出了一种下降三维正交织造复合资料冲击损害的战略。使用无线通信技能，规划建立了落锤冲击试验机、电流源和数据收集设备等一体集成的试验渠道，完成了脉冲电流和冲击力对正交织造复合资料的协同加载。

　　研讨依据成果得出，跟着脉冲电流峰值从0A增加到110A，三维正交织造复合资料板的非弹功用量和剩余变形别离减少了35.81%和47.64%。多标准多物理场建模剖析标明，载流碳纤维使得纱线束受到了横向紧缩性质的电磁膂力，有利于进步纱线的机械功用；纱线中微裂纹的构成和揉捏变形会引起碳纤维之间部分电流的从头散布，其与自场相互效果会发生抗冲击效应。根据资料-结构-功用的一体化规划思维，有用操控脉冲电流对复合资料热效应的影响。研讨人员介绍，此项研讨效果可认为进步复合资料在冲击载荷下的损害容限供给新途径。