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夹芯结构具有“更轻更强”的特点,越来越受到航天、航海、交通及能源等领域的重视,特别是在舰船领域,夹芯结构的使用将成为一种趋势。为使夹芯结构充分发挥出刚度高的特点,必须设计出合理的芯材和蒙皮厚度比值。夹芯结构在舰船领域服役时,所处服役环境通常是高温低温交变、强紫外线并伴随高湿度,这些恶劣的服役条件对夹芯结构的性能产生了严重影响。目前,关于紫外和高低温湿热条件对泡沫夹芯结构的性能影响研究较少。在本实验中,首先根据理论公式推算出芯材和蒙皮厚度的比值d/t大于5.77时,获得最佳的夹芯结构性能。然后利用真空袋压法制备出了满足厚度比要求的夹芯复合材料;并通过人工加速老化的方法对夹芯复合材料进行老化,包括紫外、高低温交变湿热等,最后对试样进行力学性能评价,如平拉、弯曲和剪切等,并通过实验数据对夹芯复合材料的寿命进行了预测。实验结果表明:1.夹芯结构的理想芯材与蒙皮厚度比大于5.77,在该条件下,可以最大程度的发挥夹芯结构刚度好的优点;2.关于夹芯结构的吸水率,在紫外条件下,夹芯结构的吸水率是负值,不过失重率很低,在0.2%以内;在湿热条件下,夹芯结构的吸水率是正值,符合菲克定律,饱和时的吸水率维持在0.4%左右;3.老化后的夹芯结构力学性能:老化后夹芯结构的平拉破坏形式有4种,老化前期破坏发生于中间夹芯处,然后破坏发生在芯材-界面处和界面处,老化后期会发生蒙皮处破坏,平拉性能依次降低;芯材剪切强度、弯曲刚度和剪切刚度均降低,老化第一周后弯曲刚度下降幅度最大,第56天前后剪切刚度有小幅上升,老化条件对弯曲刚度影响显著,对剪切刚度影响较小。4.弯曲强度测试时,前几个周期两种老化失效形式是上蒙皮压缩破坏,老化后期出现芯材剪切失效。根据剩余强度公式利用弯曲强度值拟合出寿命预测公式,可知,紫外老化大约10年之后,下降18%,强度保留率82%;湿热老化大约10年之后,强度为20.80MPa,下降36%,强度保留率64%。