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作者：关成龙;池同铭;姚舜铭;林梓莹;王冰;湛利华;
单位：福州大学机械工程及自动化学院;福州大学太赫兹功能器件与智能传感重点实验室;中南大学机电工程学院;中南大学极端服役性能精准制造全国重点实验室;
摘要：自主设计研发了纤维预应力装置，采用基于光纤布拉格光栅传感器的在线监测平台研究了铺层参数对碳纤维增强复合材料构件固化过程中应变演化的影响规律，并结合构件力学性能测试与微观形貌表征，揭示了预应力对复合材料构件内应变的调控机制。应变在线监测的结果显示，预应力可有效调控复合材料固化过程中的面内应力，且铺层参数对预应力作用下构件固化过程中的面内应变影响显著，其中，[0]_4和[0_2/90_2]铺层的复合材料构件的面内压应变分别提升136%和62%,即预应力对单向铺层构件的面内应变调控效果更优；三点弯曲试验测试结果发现，预应力能通过提高面内压应变水平以增强构件的弯曲模量，[0]_4和[0_2/90_2]铺层下构件的弯曲模量分别提高了16.3%和18.6%;基于金相显微镜的微观形貌表征结果证明，纤维预应力释放后的压应变显著提升了纤维/基体之间的界面结合强度，从而在一定程度上抑制了纤维拔出现象。
关键词：复合材料;;预应力;;面内应变;;光纤光栅传感器
基金资助：国家自然科学基金面上资助项目（52475152; 52175373）;; 福建省自然科学基金面上项目（2024J01240）;; 中南大学极端服役性能精准制造全国重点实验室开放基金资助项目（Kfkt2024-06）
