朱礼宝,李永清,朱 锡

（海军工程大学 舰船与海洋学院, 武汉 430033）

纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、比刚度，物理化学性能优异和设计性良好等特点，广泛应用于航空航天、交通运输、土木工程和海洋工程等领域。复合材料结构件在使用过程中可能会暴露于水、海水、混酸[1]等介质，导致其性能下降，研究介质在复合材料中的扩散是预测复合材料耐久性的首要任务。

实际服役情况下，介质会从多个方向进入复合材料，因而需要考虑介质在复合材料不同方向的扩散性能。树脂封边[2-3]是获取材料各向扩散系数的一种方法，但存在树脂脱落及密封性的问题。Arnold等[4]依据大量吸湿实验结果，对比了单向碳纤维/环氧复合材料板三维扩散系数的获取方法，结果表明，采用三维扩散公式获取复合材料扩散系数精度最高，且垂直于纤维的两个方向的扩散系数不相同。Jiang等[5]采用三维扩散公式及有限元模拟方法研究了玻璃纤维增强复合材料的扩散系数。近年来，研究人员[6-7]在三维扩散系数的基础上，结合复合材料微观结构和有限元法，对复合材料吸湿扩散影响因素进行了研究。

温度是影响复合材料吸湿扩散行为一个重要因素。Bond[8]认为，材料的扩散系数通常由温度决定，饱和吸湿量通常由环境介质浓度决定。Xin等[9]开展了拉挤复合材料在不同温度下的吸湿实验，回丽等[10]开展了碳纤维/双马复合材料在不同温度下的吸湿实验，并依据实验结果建立了考虑温度的复合材料吸湿动力模型。……