碳纤维复合材料抗冲击性能包括损伤阻抗性能和损伤容限性能，具有高损伤阻抗的材料其抵抗外界冲击的能力较强，产生特定的凹坑深度需要较大的冲击能量。具有高损伤容限的材料冲击时可能会产生不同程度的损伤，但会具有很高的冲击后压缩强度。为了保证复合材料结构的耐久性和损伤容限，有必要在材料研制和结构选材阶段对材料体系的抗冲击性能进行评定。

　　T800级碳纤维作为新一代高强中模碳纤维的代表，国外已越来越多地应用于航空航天领域,国内针对新一代航空装备对T800级碳纤维复合材料的需求，开展了国产T800级碳纤维匹配的树脂基体、预浸料制备和复合材料成型工艺研究，国产T800级碳纤维复合材料体系在航空结构上的应用正处于论证及设计阶段，因此，对国产T800级复合材料材料许用值和结构设计许用值的研究很有必要。

　　对于复合材料抗冲击性能，材料许用值研究关注冲击后压缩强度（CAI），即采用落锤冲击方法，冲击能量为6.7J/mm冲击能量下得到的压缩强度。复合材料结构压缩设计许用值应包含目视勉强可见冲击损伤（BVID，凹坑深度1.3mm左右）时的压缩强度。本研究结合材料许用值及设计许用值的要求开展国产T800碳纤维复合材料抗冲击性能的研究。采用改变冲击能量的方法，研究三种不同铺层厚度的国产T800级碳纤维环氧树脂复合材料层合板的抗冲击性能。

　　试验所用材料为国产T800级碳纤维环氧树脂复合材料。试件包括三种典型铺层[45/0/-45/90]3s，[45/0/-45/90]4s，[45/0/-45/90]5s；编号分别为A，B，C；厚度分别为3.42mm，4.46mm，5.55mm。参照ASTMD7136—2007进行，采用全自动落锤冲击试验机，落锤总质量为（5.5±0.25）kg，冲击头直径为（12.7±0.1）mm。每组试样按照10种不同冲击能量进行实验。冲击过程中确认防二次冲击装置正常开启，试样未发生二次冲击。在冲击实验结束后立即测量凹坑深度，冲击后的试件采用超声C扫描检测内部损伤情况。在冲击后压缩试样正反两面背对背粘贴4个应变计，使应变片的中心距离试样上边缘和侧边缘25mm，加载速率为1.25mm/min，加载至最大值，并且载荷掉落至最大载荷的30%时，停止实验。

　　通过实验可知，A、B、C三组试件的冲击能量-凹坑深度关系曲线均存在拐点，在拐点之前，冲击能量增大，凹坑深度增长缓慢，在拐点之后，随着冲击能量的增加，凹坑深度快速增长，表明复合材料在拐点附近损伤阻抗性能发生了突变。三组试件冲击能量-凹坑深度关系曲线拐点位置为：A组0.70mm，B组0.76mm，C组0.45mm，均小于BVID对应的凹坑深度。还可看出，同一冲击能量下，产生的凹坑深度为C组<B组<A组，表明相同铺层条件下，层合板厚度越大，抵抗冲击性能越好，即损伤阻抗性能越好。

　　通过计算，A，B，C三组试件凹坑深度-剩余压缩强度曲线也存在拐点，在拐点之前，剩余压缩强度随着凹坑深度的增加而迅速下降，而拐点之后随凹坑深度的增加而缓慢下降后趋于不变，且A组拐点位置为0.70mm，B组0.76mm，C组0.45mm，与损伤阻抗性能研究中的冲击能量-凹坑深度关系曲线中出现的拐点一致，对于冲击后产生同一凹坑深度时，其剩余压缩强度表现为：C组>B组>A组，表明同一铺层比例条件下，复合材料层合板厚度越大，其损伤容限性能越好。。

　　国产T800级复合材料层合板的损伤阻抗性能与其损伤容限性能均出现拐点现象，且拐点对应凹坑深度均小于目视勉强可见损伤（BVID）规定的凹坑深度。在相同铺层情况下，随着复合材料层合板厚度的增加，复合材料抗冲击性能提高。对于国产T800级复合材料，CAI6.7Jmm值高，而CAIBVID值低，因此在选材时要考虑产生BVID时的剩余压缩强度。

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