摘要：仿生结构异质复合材料复合界面缺陷及强度对其在工程上的应用具有极大的影响。为了探讨仿生结构异质复合材料结合界面无损检测技术及其抗拉剪性能,该文以海豚皮肤结构为仿生蓝本,采用仿生相似性原理,以硬度值为A80的聚氨酯做面层材料,以灰口铸铁作为基底材料,并在基底加工仿生形态,采用浇铸高压定型复合法进行仿生形态异质复合材料的制备。采用超声波无损检测方法对这种复合结构界面进行无损检测研究。得出利用双探头,采用一收一发的方式对其检测效果较好,并通过制备试样的拉剪性能试验对无损检测方法进行了验证。利用二因素三水平正交试验优化设计对该材料的结合界面抗剪性能进行试验研究。试验结果表明,在复合界面不存在缺陷的前提下,影响聚氨酯/铸铁仿生形态异质复合材料的抗剪性能的主次因素分别为复合界面的形态,面层材料的配比。在面层材料的配比为100∶12时,复合界面为仿生形态时,其最大抗拉剪力可达到1 233.83 N。该研究为此种复合材料在工程上的实际应用提供了参考。

关键词：无损检测 复合材料 优化 仿生形态 界面 

单位：吉林大学工程仿生教育部重点实验室 长春130022 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室 北京100072