湿热环境下泡沫复合材料夹芯板的Ⅱ型界面剥离
2018-06-26,,,,(,)
材料科学与工程学报 2018年3期
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1 前 言
复合材料夹芯板通常由上层面板、芯材、下层面板三大部分组成。面板采用纤维增强复合材料,芯材通常采用强度相对较低的木材、泡沫、蜂窝等。上层面板主要承受压力作用,下层面板主要承受拉力作用,芯材主要承受剪力作用。各组分根据各自力学特性,复合成承载能力更加优异的结构。随着制造工艺的成熟及成本的降低,复合材料夹芯板正逐渐应用于土木工程领域[1-3]。现代桥梁建设中,泡沫复合材料夹芯板已经开始应用。但是,桥面板通常处于高温高湿的工作环境中,长期的湿热环境势必对夹芯板的各项性能产生影响。据文献统计表明,在造成泡沫复合材料夹芯板损伤破坏的诸多因素中,界面剥离损伤占据了很大比例[4-5]。因此,研究泡沫复合材料夹芯板在湿热环境下的界面剥离性能十分必要。
Majumdar等[6]指出泡沫夹芯复合材料的性能和可靠性与芯材和面板的粘结性能紧密相关。Verghese[7]探讨了乙烯基树脂基体复合材料的湿热耐久行为,结果表明,树脂基体的吸水率随着温度的升高而增加,并且玻璃纤维增强复合材料(GFRP)含水率越高,抗拉强度越低。Springer[8]等研究表明乙烯基树脂类GFRP在湿热环境中老化180天后,抗拉强度降低9.5%,而不饱和聚酯树脂类GFRP抗拉强度则降低14.5%。姚宇超[9]研究了复合材料层合板在6种湿热环境条件下开孔压缩的极限强度,实验结果表明单纯吸湿或加热都使压缩强度降低,而湿热耦合作用更为明显,120℃湿态下压缩强度相比于22℃干态降低了17.05%。……
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