基于数字图像相关光测法的CFRP测试与分析

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2023年第1期北京时间：

作者：李十泉1,2，刘荣桂2，朱奇2，吴文鑫2

单位：1. 南京理工大学 泰州科技学院， 江苏 泰州 225300； 2. 江苏大学 土木工程与力学学院， 江苏 镇江 212013

摘要：为了开展碳纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced plastics，CFRP）片材的拉伸弹性模量和弯曲模量测试，对CFRP试件进行拉伸试验和三点弯曲试验，同时开展了电测法和数字图像相关（digital image correlation，DIC）光测法的测量与分析.研究结果表明：通过电测法与DIC光测法测得的拉伸弹性模量分别为19.1 GPa和19.3 GPa，结果较为接近；通过电测法和DIC光测法测得的弯曲模量分别为18.5 GPa和19.2 GPa，结果相差较大；基于轴拉试件的电测法数据，建立了三点弯曲有限元模型，电测法分析得到的试件位移场、应变场与DIC光测法分析结果吻合，验证了DIC光测法计算结果的可靠性；与电测法相比，DIC光测法具有非接触、场域测试特性等优点，可用于实时监测试件面域位移场，从而得到其面域应变场.

关键词：碳纤维增强复合材料, 拉伸试验, 三点弯曲试验, 数字图像相关光测法, 有限单元法

基金资助： 国家自然科学基金资助项目（51478209）； 江苏省高校自然科学基金资助面上项目（17KJD580002）； 江苏高校“青蓝工程”项目(2022)