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作者：卢平;殷许鹏;谷少灵;周小燕;蒋毅敏;
单位：郑州工业应用技术学院建筑工程学院;河南城建学院管理工程学院;
摘要：针对土木工程中大跨度铝合金空间结构、装配式建筑节点及既有结构抗震加固对轻质、高承载、抗冲击材料的迫切需求，探究形状记忆合金-碳纤维复合增强铝合金（以下简称SMA-CF/AL复合材料）的承载性能。以6061铝合金为基材，T800单向碳纤维预浸料与镍钛形状记忆合金（SMA）丝为增强体，设计并制备了4组具有不同铺层参数的SMA-CF/AL复合材料。其中，对照组试件F不含SMA丝；试件F1和F2用单向SMA丝铺层，质量占比均为0.32%；试件F3用双向SMA丝铺层，质量占比为0.65%。SMA丝网通过304不锈钢外框定型制成，所有试件均采用铺层-真空封装-热压罐固化成型工艺制备。利用拉伸、三点弯曲及低速冲击试验对材料的承载性能进行测试。结果表明：引入SMA丝可有效提升铝合金的承载能力，其中采用双向SMA丝铺层的试件F3性能最优。在拉伸试验中，该试件在相同拉力下位移最小，且在高载荷条件下仍保持稳定承载；在三点弯曲试验中，其弯曲强度始终大于1 210 MPa，展现出优异的抗弯稳定性；在低速冲击试验中，F3试件的抗冲击能力与损伤容限最佳，损伤主要集中在冲击点附近，未引发整体承载失效。相比之下，试件F1和F2承载力提升有限。双向铺层结构有助于构建三维应力传递网络，增强界面结合、分散应力，从而显著优化铝合金的整体承载性能。
关键词：形状记忆合金;;碳纤维;;铝合金;;承载性能;;复合材料;;土木工程结构加固;;轻量化空间结构
基金资助：2025年度河南省科技攻关项目（252102320028）;; 2025年度河南省软科学项目（252400410104）
