【摘 要】
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复合材料的使用日益盛行,广泛应用于航空航天、航海运输、轨道交通领域。复合材料在使用过程中都会有不同程度损伤,其中对材料损伤最严重的莫过于冲击和腐蚀。随着复合材料种类的增长和应用的广泛,研究新型国产复合材料在典型服役环境中的变化十分重要。本文基于青岛四方中车集团国产T800碳纤维复合材料工程化应用研究项目,研究国产T800碳纤维增强环氧树脂复合材料低速冲击模型的建立,并通过低速冲击试验验证模型建立的
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复合材料的使用日益盛行,广泛应用于航空航天、航海运输、轨道交通领域。复合材料在使用过程中都会有不同程度损伤,其中对材料损伤最严重的莫过于冲击和腐蚀。随着复合材料种类的增长和应用的广泛,研究新型国产复合材料在典型服役环境中的变化十分重要。本文基于青岛四方中车集团国产T800碳纤维复合材料工程化应用研究项目,研究国产T800碳纤维增强环氧树脂复合材料低速冲击模型的建立,并通过低速冲击试验验证模型建立的可行性,最后对材料进行腐蚀老化试验,开展材料在腐蚀环境下失效形式的研究。主要研究内容包括以下三方面:首先,对国产T800碳纤维增强环氧树脂复合材料建立低速冲击模型。通过对冲击模型的建模,复合材料失效准则的确立,低速冲击模拟仿真,研究了不同冲击能量对国产T800碳纤维复合材料低速冲击的损伤行为。其次,对国产T800碳纤维复合材料进行低速冲击试验。利用C扫描检测损伤形貌,测量不同冲击能量凹坑深度的变化,分析复合材料低速冲击损伤特性,并与模拟仿真结果进行比对,验证模型准确性。最后,对国产T800碳纤维增强环氧树脂复合材料进行不同周期和不同温度的腐蚀老化试验。通过质量变化曲线、表面形貌、红外光谱、动态力学性能和压缩、层间剪切力学试验,探讨了腐蚀环境对国产T800碳纤维复合材料的老化行为、界面损伤和力学性能的影响。结果表明:材料经腐蚀老化后,树脂脱落,界面清晰,玻璃化转变温度降低,力学性能下降。
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