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干燥溫度對(duì)CFRP力學(xué)性能的影響及作用機(jī)理

鄒田春; 安濤; 楊旭東; 張曉敏 中國(guó)民航大學(xué); 適航學(xué)院; 天津300300; 中國(guó)民航大學(xué); 中歐航空工程師學(xué)院; 天津300300; 中國(guó)民航大學(xué); 工程技術(shù)訓(xùn)練中心; 天津300300
  • cfrp
  • 中溫干燥
  • 力學(xué)性能
  • 影響機(jī)理
  • 性能預(yù)測(cè)

摘要:采用 2 種環(huán)境溫度( 70、85 ℃)對(duì)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料( CFRP)層合板進(jìn)行干燥處理,并對(duì) CFRP 層合板分別進(jìn)行拉伸、壓縮和剪切實(shí)驗(yàn),研究了中溫干燥條件對(duì) CFRP 層合板力學(xué)性能的影響,通過掃描電子顯微鏡和紅外光譜,分析了中溫干燥環(huán)境對(duì) CFRP 層板的影響機(jī)理;通過最小二乘法擬合方法,提出了干燥環(huán)境下 CFRP 層合板力學(xué)性能的預(yù)測(cè)公式。研究結(jié)果表明:與未經(jīng)干燥的試樣相比,經(jīng)中溫干燥環(huán)境處理的 CFRP 層板的 90°拉伸強(qiáng)度增加 24. 99%,± 45°剪切強(qiáng)度下降 12. 92%;中溫干燥環(huán)境對(duì) CFRP 層合板力學(xué)性能的影響是由后固化作用和復(fù)合材料內(nèi)部的熱應(yīng)力共同決定的,在中溫干燥環(huán)境下,CFRP 層合板未發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)變化,CFRP 層合板中的環(huán)氧基發(fā)生了進(jìn)一步交聯(lián),環(huán)氧基樹脂被后固化增強(qiáng);擬合建立的不同干燥條件下的力學(xué)性能預(yù)測(cè)公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。

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塑料

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