在六种湿热环境下对九种复合材料湿态时的开孔拉伸、开孔压缩强度以及常温自然干态情况下的层间剪切强度,三点弯曲强度与模量进行了对比试验研究。试验结果表明:新型复合材料的强度性能同rI300/5405和T300/QY8911相比大大提高;高湿热环境对复合材料层压板的开孔拉伸强度几乎没有影响,但却引起开孔压缩强度的大幅下降;采用缝合工艺虽可使复合材料的层间性能及损伤容限有一定程度地提高,但却造成材料吸湿量的大幅增加,致使其压缩强度及耐湿热性能出现明显下降。
复合材料以其优异的力学性能及减重效果使其在航空、航天领域得到了较为广泛的应用。如今,在飞机的设计制造中,复合材料己由过去仅尝试性地应用于机体附件、次承力零部件而发展到己应用于多种机型的主承力结构之中。随着对先进复合材料研究的进一步深入和其制造工艺的进一步完善,相信终有一天,高性能的全复合材料飞机会应运而生。新型材料的发展在航空工业的发展中起着举足轻重的作用,而新型材料的强度性能是决定其能否得以推广应用的一个重要前提。飞机使用中将受到各种环境因素的影响,在诸多影响因素中,以湿度和温度对复合材料性能的影响最大。树脂基复合材料一般都是高温固化成型,这使得纤维和树脂之间、复合材料和模具之间以及复合材料各铺层之间往往由于热膨胀系数不同而产生残余应力,残余应力的存在常导致复合材料中产生微裂纹,从而降低复合材料的强度。而且,树脂基复合材料都具有程度不同的吸湿性,吸湿后基体树脂塑化变软对玻璃化转变温度( Tg)影响较,大,随着水分含量的增加,玻璃化转变温度明显下降,玻璃化转变温度的降低必将使最高工作温度下降,从而影响复合材料在飞机结构上的应用。复合材料在实际应用中,不仅受到温度和湿度的联合作用,而且常带有不同程度的缺陷,因而本文主要对各种新型复合材料在湿热环境条件下的开孔拉伸、开孔压缩强度性能进行了对比试验研究。同时也对常温自然干态下的层间剪切、三点弯曲性能进行了对比试验研究,其结果可为复合材料的结构选材及设计提供依据。
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