《表2 头罩碳纤维复合材料拉伸强度测试结果》

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《碳纤维车头在市域快轨车辆上的应用》

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注：DGM（失效形式D（边缘分层），失效区域G（工作段），失效位置M（中部））LGM（失效形式L（横向），失效区域G（工作段），失效位置M（中部））

根据铺层设计优化结果，采用不同成型工艺，制备了碳纤维复合材料。随后，对制备的材料分别进行了力学性能测试及缺陷分析。采用真空导入成型工艺制备的头罩材料测试结果表2～表3所示。可以看出，头罩材料未开孔时，抗拉强度为490 MPa，主要破坏位置位于材料中部，失效形式为边缘分层；开孔后材料抗拉强度下降约19.6%，失效形式为横向断裂。这主要是由于碳纤材料材料开孔后，在孔边缘产生应力集中，并且应力迅速沿90°面扩展的结果。材料在受压载荷下，强度明显低于受拉载荷，主要失效形式为轴向断裂且失效的位置不确定，这主要是由于碳纤维复合材料中树脂粘结剂材料填充不均匀导致。