平流层飞艇蒙皮复合织物材料撕裂性能研究

文章研究了一种新型平流层飞艇蒙皮材料的撕裂性能,采用单轴中心撕裂试验的方法,得到不同宽度、不同缺陷形式、不同缺陷尺寸试件的最大撕裂应力.试验结果表明:在试件宽度相同时,蒙皮材料的最大撕裂应力随着缺陷尺寸的增大而减小;在试件缺陷的等效长度相同时,蒙皮材料最大撕裂应力随着试件宽度增大而增大;在试件宽度与缺陷的等效长度保持不变时,不同缺陷形式对蒙皮材料的最大撕裂应力影响很小.采用扩展有限元的方法进行数值模拟,模拟的撕裂破坏过程与试验过程基本一致,且最大撕裂应力相近.最后,通过应力强度因子理论和泰勒经验公式计算最大撕裂应力,前者不适用于正交各向异性的复合织物膜材,后者对较宽试件的拟合结果较好.