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Effect of fiber layout on low-velocity impact response of intralaminar hybrid carbon/glass fiber braided composite pipes under internal pressure

材料科学 复合材料 复合数 纤维 分层(地质) 脆性 玻璃纤维 环氧树脂 内压 变形(气象学) 古生物学 生物 俯冲 构造学
作者
Lin Shi,Hua Yang,Zhenyu Wu,Laihu Peng,Qing‐Qing Ni,Qinchuan Li
出处
期刊:Thin-walled Structures [Elsevier]
卷期号:198: 111711-111711 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.tws.2024.111711
摘要

This study investigated the low-velocity impact behaviors of intralaminar hybrid carbon/glass braided composite pipes under internal pressure. The effects of intralaminar fiber layout and internal pressure on the mechanical responses, damage extension, and material cost-effectiveness were analyzed. The internal damage distribution of composite pipes with different hybrid fiber alternating numbers but identical mix ratios was evaluated through Micro-CT three-dimensional damage reconstructions. The yarn splitting of brittle carbon fiber materials was mutually prevented by the induction of intra-yarn debonding and delamination damages by hybridization with ductile glass fiber materials, which were prone to produce out-of-plane displacement and shear stresses under impact loading. A smaller hybrid fiber alternating unit was conducive to exploiting the hybrid impact toughening effect by avoiding pure reinforced fiber materials aggregated under the impactor. Internal pressure had a supporting effect on the composite pipe and was effectively synergistic with the hybridization effect. The change in the dominant damage mode resulted in significant reductions in impact deformation and damage severity compared to the unpressurized case.
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