形狀記憶合金增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)試驗(yàn)分析

王亮迪　許英杰　王駿　劉艷龍

摘要：? ? ? 針對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料抗沖擊性能差的問(wèn)題， 本文提出了一種內(nèi)嵌超彈性形狀記憶合金絲的碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料（SMA-CFRP）。 采用熱壓罐成型工藝， 選用SMA鋪設(shè)層數(shù)、 SMA鋪設(shè)方向兩個(gè)參數(shù)成型了4種CFRP復(fù)合材料樣件， 分別對(duì)其進(jìn)行了單軸拉伸、 低速?zèng)_擊及三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。 由于超彈性SMA絲具有獨(dú)特的相變機(jī)制， 在試驗(yàn)加載過(guò)程中， 承受了準(zhǔn)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載荷并吸收了部分能量， 因此相較于CFRP， SMA-CFRP的極限拉伸強(qiáng)度最高提升了7.71%， 且抗沖擊性能顯著提升。 試驗(yàn)結(jié)果表明， 內(nèi)嵌超彈性SMA能顯著改善CFRP在準(zhǔn)靜態(tài)和低速?zèng)_擊載荷下的力學(xué)性能。

關(guān)鍵詞：? ? ?形狀記憶合金； 碳纖維樹(shù)脂； 復(fù)合材料； 單軸拉伸試驗(yàn)； 低速?zèng)_擊試驗(yàn)； 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中圖分類(lèi)號(hào)：? ? ? TJ760; V257

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ? A文章編號(hào)：? ? ?1673-5048（2023）02-0070-07

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0243

0引言

碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer， CFRP）具有高比強(qiáng)度、 比剛度， 輕量化， 耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)， 被廣泛應(yīng)用于航空航天、 汽車(chē)、 機(jī)械電子和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域［1］。 在航空領(lǐng)域， 美國(guó)的波音787、 歐洲的空客A35等客機(jī)越來(lái)越多地使用復(fù)合材料， 占結(jié)構(gòu)重量的50%以上。 其中CFRP常用于翼盒、 水平和垂直穩(wěn)定器以及翼板等結(jié)構(gòu)中［2］。 CFRP雖然極具優(yōu)點(diǎn)， 但其在抗沖擊加載過(guò)程中， 只能耗散很小的應(yīng)變能， 導(dǎo)致復(fù)合材料的抗沖擊性能較差， 容易發(fā)生分層損傷、 纖維斷裂甚至結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。 實(shí)踐中， 提高碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的抗沖擊性能一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

近年來(lái)， 許多學(xué)者開(kāi)始利用智能材料改善和增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能。 智能材料具有獨(dú)特的性質(zhì)， 在外界激勵(lì)（如力、 熱、 電或磁）的作用下， 他們的相或性能會(huì)發(fā)生變化［3］。 其中形狀記憶合金（Shape Memory Alloy， SMA）特有的相變機(jī)制可以使其在一定的熱力載荷下表現(xiàn)出超彈性。 該特性宏觀上表現(xiàn)為在外力作用下， 受到非線性大變形后可自行恢復(fù)。 除此之外， 由于其獨(dú)特的內(nèi)滯回效應(yīng)， 在加卸載過(guò)程中還會(huì)消耗大量能量。 因此形狀記憶合金被廣泛用于各種減振吸能領(lǐng)域， 在提高復(fù)合材料抗沖擊性能方面同樣具有廣闊的前景。

Choi等人研究了SMA鋼絲復(fù)合玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合梁的屈曲行為。 加載的梁在溫度升高后， 導(dǎo)致了SMA絲的相變。 試驗(yàn)結(jié)果表明， 復(fù)合材料的屈曲可以通過(guò)絲內(nèi)的相變來(lái)控制［4］。 De Araújo等人進(jìn)行了埋入式SMA絲驅(qū)動(dòng)器的單軸碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)， 研究了SMA絲驅(qū)動(dòng)器對(duì)復(fù)合材料撓度的影響［5］。 Taheri-Behrooz等人通過(guò)試驗(yàn)表征了SMA絲增強(qiáng)玻璃/環(huán)氧層壓板在靜載作用下的行為， 討論了SMA體積分?jǐn)?shù)和溫度對(duì)復(fù)合材料整體行為的影響［6］。 Aurrekoetxea等人討論了SMA絲對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸丁二烯復(fù)合材料低速?zèng)_擊行為的影響。 試驗(yàn)結(jié)果表明， SMA可以提高復(fù)合材料的最大吸收能量［7］。 Lei等人考慮弱界面效應(yīng)和損傷演化， 對(duì)形狀記憶合金復(fù)合材料在準(zhǔn)靜態(tài)載荷作用下的宏觀力學(xué)行為進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值研究［8］。 Meo等人通過(guò)試驗(yàn)研究了SMA混合熱塑性復(fù)合材料在低速?zèng)_擊下的力學(xué)響應(yīng)。 研究發(fā)現(xiàn)， SMA增強(qiáng)的嵌入可以提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的抗損傷能力和延展性［9］。? Daghash等人研究了由熱固性聚合物基體與超彈性NiTi SMA絲組成的復(fù)合材料的循環(huán)行為， 分析了SMA-FRP的低周疲勞性能。 結(jié)果表明， SMA-FRP復(fù)合材料在卸載后能恢復(fù)較高的應(yīng)變， 并表現(xiàn)出很高的破壞應(yīng)變［10］。 Sofocleous等人在SMA增強(qiáng)碳纖維聚合物復(fù)合材料中加入了碳納米管， 并進(jìn)行了多種沖擊試驗(yàn)。 結(jié)果表明， 當(dāng)兩者結(jié)合時(shí)， 盡管碳納米管+SMA增強(qiáng)碳纖維聚合物與僅使用SMA增強(qiáng)碳纖維的聚合物具有類(lèi)似的能量吸收改善， 但碳納米管的加入增加了韌性， 導(dǎo)致在更高的沖擊穿透深度產(chǎn)生損傷［11］。 Quade等人研究了薄膜膠粘劑對(duì)含有SMA的碳纖維復(fù)合材料的II型層間斷裂韌性的影響， 結(jié)果表明， 層間SMA材料的加入加劇了這種破壞模式［12］。 Eslami-Farsani等人研究了SMA絲對(duì)纖維金屬層合板屈曲和沖擊響應(yīng)的影響， 結(jié)果表明， SMA絲的埋入增強(qiáng)了纖維金屬層合板的屈曲和抗沖擊性能。 此外， SMA體積分?jǐn)?shù)和預(yù)應(yīng)變對(duì)增強(qiáng)效果產(chǎn)生顯著影響［13］。

綜上可知， 目前對(duì)SMA增強(qiáng)復(fù)合材料的研究多集中在單向SMA絲， 且未考慮SMA絲鋪設(shè)層數(shù)的影響， 通常只進(jìn)行一項(xiàng)力學(xué)性能試驗(yàn)。 SMA絲作為增強(qiáng)相， 雙向的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相較于單向的絲具有各向同性的優(yōu)勢(shì)， 提高了嵌入相的整體性， 但有可能導(dǎo)致復(fù)合材料層間性能的損失。 為此本文在SMA絲的鋪設(shè)方式上選擇了單向和雙向， 并將SMA絲鋪設(shè)到復(fù)合材料中的不同層， 最后通過(guò)單軸拉伸、 低速?zèng)_擊和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)對(duì)試樣的力學(xué)性能進(jìn)行了全面分析。 SMA主要分為三類(lèi)：鐵基、 銅基和鎳基合金。 二元鎳鈦合金由于其穩(wěn)定性、 高能量密度、 高阻尼性能和良好的生物相容性， 在應(yīng)用中具有更加廣闊的前景［14-15］， 因此選擇超彈性鎳鈦合金作為增強(qiáng)材料進(jìn)行研究。

1SMA-CFRP復(fù)合材料的制備

1.1樣件材料的制備

SMA-CFRP樣件材料由單向碳纖維T700環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料以及超彈性鎳鈦合金絲組成。 預(yù)浸料的厚度為0.125 mm， 每塊復(fù)合材料板包含16層預(yù)浸料層， 按照［0/90］4s順序堆疊。 每層預(yù)浸料的長(zhǎng)度和寬度均為300 mm， 成型后的復(fù)合材料板總厚度為2 mm。成型的4塊復(fù)合材料板用于對(duì)照試驗(yàn)， 其中3塊板中鋪設(shè)了直徑為0.1 mm的超彈性SMA絲， 并在鋪設(shè)方向及鋪設(shè)層數(shù)上進(jìn)行區(qū)分， 絲與絲之間的間隔為6 mm， 4塊復(fù)合材料板的鋪層參數(shù)如表1所示。 由于SMA絲的直徑很小， 因此鋪絲的復(fù)合材料板在厚度方向上與未鋪絲的板之間的差距可以忽略不計(jì)。 從表1不難看出， 鋪絲復(fù)合材料板中SMA絲的質(zhì)量占比均不足1%， 不會(huì)從質(zhì)量上對(duì)復(fù)合材料板的性能產(chǎn)生影響。

為使SMA絲的間隔保持一致， 并且在鋪層過(guò)程中SMA絲不會(huì)因外力導(dǎo)致彎曲， 特在絲網(wǎng)四周加上金屬外框進(jìn)行固定。 外框的材質(zhì)為鋁合金， 外徑尺寸為340 mm×340? mm， 內(nèi)徑尺寸為320 mm×320 mm， 框的4條邊均勻排布直徑為2 mm的通孔用于穿絲， 孔的間隔為6 mm。編制完成的絲網(wǎng)實(shí)物如圖1所示， SMA的鋪設(shè)過(guò)程如圖2所示。

1.2成型工藝

鋪層完成的試件正反兩面貼上脫模布， 將其放置在模具上， 并在上表面鋪設(shè)隔離膜， 之后將其整體放入預(yù)置了透氣氈的真空袋中， 通過(guò)真空閥將袋內(nèi)抽至真空， 并且檢查真空袋是否漏氣， 最后整體放入熱壓罐中進(jìn)行固化。

熱壓罐固化的工藝曲線如圖3所示［16］。 黑色曲線為溫度變化歷程， 紅色曲線為壓力變化歷程。 罐內(nèi)溫度由室溫升至116 ℃， 保溫3 600 s， 之后升溫到177 ℃， 保溫7 200 s， 最后降至室溫， 工藝曲線中所有的溫度變化速率均為2.5 ℃/min。 熱壓罐內(nèi)的壓力設(shè)置為恒定0.4 MPa。 成型后的SMA-CFRP實(shí)物如圖4所示。

2SMA-CFRP力學(xué)性能試驗(yàn)

將成型的CFRP及SMA-CFRP通過(guò)水切割制成不同的尺寸， 以方便后續(xù)的試驗(yàn)。 通過(guò)試驗(yàn)全面比較4種試樣的拉伸強(qiáng)度、 最大彎曲應(yīng)力及抗沖擊性能。

2.1單軸拉伸試驗(yàn)

單軸拉伸試驗(yàn)是在Test Resources 100 kN 測(cè)試系統(tǒng)上完成。 試驗(yàn)依據(jù)ASTM D3039/D3039M標(biāo)準(zhǔn)， 試樣尺寸為250 mm×25 mm， 在試樣的兩端粘貼尺寸為60 mm×25 mm×1.5 mm的玻璃鋼加強(qiáng)片。 試樣的尺寸及實(shí)物如圖5所示。 以2 mm/min的加載速率將試樣逐漸拉伸至斷裂。 每組試驗(yàn)至少重復(fù)4次， 4組樣件的力-位移曲線如圖6所示。 其中CFRP的4組試樣一致性較差， SMA-CFRP的12組試樣一致性較好。

選擇每種試樣4次重復(fù)試驗(yàn)中的典型曲線， 進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋?如圖7所示。 4種試樣的平均峰值載荷和極限拉伸強(qiáng)度對(duì)比如表2所示。

圖7顯示， 4種試樣的載荷位移曲線存在明顯的非線性轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 在A-B階段， 碳纖維、 樹(shù)脂基體和SMA絲以相同的速率承受載荷。 復(fù)合材料層合板無(wú)基體損傷和相變， 呈線性變形。 B-C階段， 層合板逐漸損傷演化， SMA-CFRP中SMA絲的奧氏體開(kāi)始向馬氏體轉(zhuǎn)變， 力-位移曲線斜率減小， 復(fù)合材料承載能力下降。 C-D階段， 力-位移曲線急速下降， 復(fù)合材料層合板斷裂， 失去承載能力。

單軸拉伸試驗(yàn)中， 每組試驗(yàn)不同試件表現(xiàn)出的分散性差異可能由兩個(gè)原因?qū)е拢?（1）復(fù)合材料鋪層過(guò)程中預(yù)浸料之間會(huì)殘存氣泡， 并且氣泡的分布不均勻； （2）成型后的復(fù)合材料板在切割過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致分層。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知， 相比于CFRP， SMA-CFRP-1的極限拉伸強(qiáng)度提高了5.59%； SMA-CFRP-2的極限拉伸強(qiáng)度提高了7.71%； SMA-CFRP-3的極限拉伸強(qiáng)度提高了4.86%。 同時(shí)根據(jù)力-位移曲線的斜率可以定性分析出， 相比于CFRP， 所有的SMA-CFRP的剛度均更大， 其中SMA-CFRP-3的剛度最大。

由于SMA絲的彈性模量和拉伸強(qiáng)度均小于碳纖維復(fù)合材料， 因此SMA-CFRP剛度和強(qiáng)度升高主要是由SMA絲在拉伸過(guò)程中發(fā)生的相變導(dǎo)致的。 在層合板損傷演化的過(guò)程中， 碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料的承載能力逐漸下降， 而SMA絲在此過(guò)程中， 奧氏體相向馬氏體相轉(zhuǎn)變， 相變過(guò)程中SMA絲的承載能力沒(méi)有下降， 因此承受了加載過(guò)程中的部分應(yīng)變， 導(dǎo)致SMA-CFRP剛度和強(qiáng)度的提高。 從圖7可見(jiàn)， SMA絲鋪設(shè)不同層對(duì)SMA-CFRP拉伸剛度和強(qiáng)度的提升可忽略不計(jì)， 而SMA絲在復(fù)合材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提升， 則會(huì)提高SMA-CFRP的拉伸剛度和強(qiáng)度。

2.2低速?zèng)_擊試驗(yàn)

低速?zèng)_擊試驗(yàn)選擇在INSTRON-9340落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行， 試驗(yàn)參考了ASTM D7136/7136M 標(biāo)準(zhǔn)。 試驗(yàn)機(jī)的沖擊頭為半球形， 直徑為14 mm， 質(zhì)量為3.233 kg。 將試件對(duì)稱(chēng)夾持在直徑為75 mm的圓開(kāi)口鋼框架上， 通過(guò)試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)調(diào)整沖擊頭的落差以獲得15 J的沖擊能量， 如圖8所示。 利用試驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)采集模塊記錄沖擊中心點(diǎn)的位移和力隨時(shí)間變化的曲線。

沖擊后4種復(fù)合材料板的背面形貌如圖9所示。 4塊復(fù)合材料板被沖擊點(diǎn)的力-時(shí)間、 力-位移曲線對(duì)比如圖10所示。 沖擊的持續(xù)過(guò)程為6～8 ms， 峰值力代表復(fù)合材料的承載能力。 在沖擊的前半段， 沖擊力迅速增加， 并在2～3 ms內(nèi)達(dá)到最大值。 曲線波動(dòng)主要是接觸力在復(fù)合材料試件內(nèi)部傳播過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力波導(dǎo)致的。 在沖擊的后半段， 當(dāng)落錘與試樣分離時(shí)， 沖擊力歸零。

通過(guò)分析圖9的破壞形貌可以發(fā)現(xiàn)， CFRP出現(xiàn)了明顯的類(lèi)十字裂紋； SMA-CFRP-1出現(xiàn)了輕微的長(zhǎng)裂紋； SMA-CFRP-2只出現(xiàn)了較小的凹凸變形， 沒(méi)有明顯的裂紋， 證明了其抗沖擊性能的提高； 而SMA-CFRP-3出現(xiàn)了明顯的縱向裂紋， 沖擊區(qū)域外側(cè)損傷沿纖維方向延伸， 損傷面積增大。 根據(jù)Maher等［3］的研究， 背面裂紋越大， 其吸收的沖擊能量越多。

材料和結(jié)構(gòu)的變形和損傷是能量吸收的主要原因， 在低速?zèng)_擊時(shí)， SMA絲很難被破壞， 因此根據(jù)層合板背面損傷形貌可以分析出： CFRP的損傷形式為基體損傷、 碳纖維斷裂和分層損傷； 而SMA-CFRP的損傷形式主要為基體損傷和分層損傷。

通過(guò)分析圖10可以發(fā)現(xiàn)， 由于4種試樣的沖擊能量相同， 因此力-位移曲線的斜率在前3 mm基本一致。 但在相同的位移下， SMA-CFRP-2以及SMA-CFRP-3承受了更大的力， 即超彈性SMA絲的引入增強(qiáng)了復(fù)合材料層合板的強(qiáng)度， 并且這兩種試樣的結(jié)果顯示出了滯回曲線， 即復(fù)合材料板在受到落錘沖擊后出現(xiàn)了回彈現(xiàn)象。 SMA-CFRP-2的回彈位移為0.71 mm， SMA-CFRP-3的回彈位移為1.03 mm。

當(dāng)纖維或者基體由于沖擊發(fā)生大變形甚至損傷破壞時(shí)， 超彈性的SMA絲由于其內(nèi)部的馬氏體相變， 會(huì)發(fā)生更大的彈性變形。 此時(shí)開(kāi)始通過(guò)彈性變形來(lái)吸收部分能量。 因此， SMA絲增強(qiáng)的復(fù)合材料層合板在受到較小能量的沖擊時(shí)， 有較多的沖擊能量是被SMA 絲的彈性變形所吸收。 當(dāng)沖擊結(jié)束， 沖擊頭開(kāi)始回彈， 此時(shí)SMA 絲會(huì)通過(guò)回彈釋放沖擊時(shí)吸收的能量， 同時(shí)給層合板一個(gè)恢復(fù)載荷， 幫助層合板“愈合”損傷。

2.3三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)

三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)選擇在Test Resources 100 kN 測(cè)試系統(tǒng)上完成。 試驗(yàn)參考了ASTM D7264/7264M標(biāo)準(zhǔn)， 試樣寬度為140 mm×20 mm， 跨距/厚度選擇32∶1。 三點(diǎn)彎曲的試驗(yàn)設(shè)備如圖11所示， 靜力試驗(yàn)機(jī)的加載速率為1 mm/min， 當(dāng)試樣發(fā)生明顯斷裂時(shí)， 加載過(guò)程停止。

每種材料進(jìn)行4次重復(fù)試驗(yàn)， 4種材料的力-位移曲線如圖12所示。

選取每種試樣4次重復(fù)試驗(yàn)中的典型曲線， 進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋?結(jié)果如圖13所示。

4種材料的平均峰值載荷及最大彎曲應(yīng)力對(duì)比如表3所示。

通過(guò)分析可知， 相較于CFRP， SMA-CFRP-1的最大彎曲應(yīng)力降低了12.21%， SMA-CFRP-2的最大彎曲應(yīng)力提高了1.19%， SMA-CFRP-3的最大彎曲應(yīng)力提高了3.56%。 由于SMA-CFRP-1的SMA絲鋪在了第二層， 而在復(fù)合材料板彎曲的過(guò)程中， 后幾層受到的彎曲應(yīng)力更大， 因此SMA絲發(fā)揮的作用較小， 抗彎表現(xiàn)較差， 最大彎曲應(yīng)力相較于CFRP不升反降。 在中間層鋪設(shè)了SMA絲的SMA-CFRP-2及SMA-CFRP-3的彎曲強(qiáng)度有小幅度提高， 彎曲剛度有明顯的提高。

試樣彎曲的過(guò)程中， SMA絲在加載頭的作用下不斷拉伸， 為CFRP分散了部分載荷， 因此提高了復(fù)合材料層合板的承載能力和彎曲剛度。

3總結(jié)與展望

本文通過(guò)單軸拉伸、 低速?zèng)_擊和三點(diǎn)彎曲三種試驗(yàn)， 對(duì)SMA-CFRP和CFRP復(fù)合材料試樣的力學(xué)性能和機(jī)理進(jìn)行了分析。 結(jié)論如下：

SMA-CFRP的剛度和強(qiáng)度均有所提高， 其中SMA-CFRP-2極限拉伸強(qiáng)度最高， 相比CFRP提高了7.71%； 在15 J的低速?zèng)_擊試驗(yàn)中， SMA-CFRP-2表現(xiàn)出了更好的抗沖擊性能， 背面只出現(xiàn)了較小的凹凸變形， 沒(méi)有明顯裂紋。 SMA-CFRP-3背面裂紋較為明顯； 在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中， 引入了超彈性SMA絲的層合板抗彎曲剛度小幅提高。

機(jī)理： SMA-CFRP拉伸強(qiáng)度提高的主要原因是其內(nèi)部的SMA絲在加載過(guò)程中發(fā)生了相變， 在CFRP損傷演化的過(guò)程中， SMA絲由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體， 其承載能力沒(méi)有下降， 承受了加載過(guò)程中的部分應(yīng)變， 因此提高了CFRP的承載能力， 導(dǎo)致復(fù)合材料可以承受更高的應(yīng)力和應(yīng)變。 SMA-CFRP表現(xiàn)出更好的抗沖擊性能是因?yàn)樵跊_擊的過(guò)程中， 超彈性SMA絲可以通過(guò)大變形和其獨(dú)特的滯回效應(yīng)吸收部分能量， 并且在沖擊結(jié)束時(shí)通過(guò)回彈釋放掉沖擊時(shí)吸收的能量。 同樣在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的過(guò)程中， SMA絲在加載頭的作用下不斷拉伸， 為CFRP分散了部分載荷， SMA-CFRP彎曲剛度得到了提高。

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Mechanical Experiments of Shape Memory Alloy

Reinforced Composites

Wang Liangdi Xu Yingjie Wang Jun Liu Yanlong

（1. State IJR Center of Aerospace Design and Additive Manufacturing， Northwestern Polytechnical University，

Xian 710072， China; 2. School of Mechanical Engineering， Northwestern Polytechnical University， Xian 710072， China;

3. Unmanned System Research Institute， Northwestern Polytechnical University， Xian 710072， China）

Abstract： To improve the impact resistance of carbon fiber polymer composite， this paper presents a? carbon fiber reinforced polymer composite embedded with superelastic shape memory alloy? wires （SMA-CFRP）. By using the autoclave forming process， selecting two parameters of SMA layers number and SMA? laying direction， four kinds of CFRP composite specimens are fabricated. Uniaxial tension test， low-velocity impact test and bending test are conducted on the four kinds of CFRP composite specimen. Due to the unique phase transition mechanism， the superelastic SMA wires takes quasi-static load or dynamic load and absorbs some partial energy during the test loading. Compared with CFRP， the ultimate tensile strength of SMA-CFRP is increased by up to 7.71% and the impact resistance is also significantly improved. The experimental results show that the embedded superelastic SMA can significantly improve the mechanical properties of CFRP under quasi-static load and low-velocity impact loads.

Key words：? shape memory alloy; carbon fiber polymer; composite; uniaxial tension test; low-velocity impact test; three point bending test