湿热环境下复合材料层板拉-压性能
2018-03-21费昺强马少华黄国栋
材料工程 2018年3期
许 良,费昺强,马少华,回 丽,2,黄国栋
(1沈阳航空航天大学 机电工程学院,沈阳 110136;2沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,沈阳 110136)
碳纤维环氧复合材料具有质量轻、比强度和模量高,以及良好的耐腐蚀和抗疲劳性能,因此在航空、海事、交通等多个领域被广泛应用[1-5]。然而复合材料在使用过程中受环境的影响较大,湿和热是导致其性能下降的主要因素。在长期的湿热因素作用下,材料的力学性能和耐热性能显著降低,甚至失效,影响其使用寿命[6-10]。目前,在湿热环境对复合材料力学性能的影响方面已有部分学者做了相关研究。展全伟等[11]通过室温和湿热环境下孔板复合材料的压缩实验,对湿热环境下开孔复合材料层板的力学性能进行了研究。刘建华等[12]对不同湿热环境中单向铺层复合材料的力学性能进行了研究,结果表明,温湿度的提高会促进水分的吸收,湿热环境会降低弯曲和剪切强度,并且湿度对力学性能的影响较大。卢子兴等[13]对水煮、71℃水浸、71℃相对湿度85%的3种不同湿热条件下的试样进行吸湿规律和层间剪切力学性能的研究。结果发现,湿热环境越恶劣,吸湿过程越短。吸湿前后的层间剪切强度对比发现吸水量对其有显著影响。Costa等[14]研究了含孔隙的不同类型的增强纤维和树脂基体的复合材料在湿热环境中对层间剪切强度和压缩强度的影响。Mohan等[15]研究了Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度受吸湿的影响。结果表明,吸湿会使其二者都降低,但Ⅱ型断裂韧度下降得更明显。……
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