【摘 要】
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复合材料由于其诸多优异性能被广泛应用于航空航天及各个行业领域。然而,复合材料结构件在服役期间会受到不同程度的损伤,如低速冲击损伤;同时,复合材料也会受到自然环境影响,导致其性能严重退化。随着复合材料种类和应用的不断增长,研究新型国产复合材料性能在典型服役环境下的变化是非常必要的。本文基于国防重点实验室开放基金项目,探讨了环境对未损伤T800碳纤维复合材料性能的影响,并通过低速冲击试验和冲击后压缩试
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复合材料由于其诸多优异性能被广泛应用于航空航天及各个行业领域。然而,复合材料结构件在服役期间会受到不同程度的损伤,如低速冲击损伤;同时,复合材料也会受到自然环境影响,导致其性能严重退化。随着复合材料种类和应用的不断增长,研究新型国产复合材料性能在典型服役环境下的变化是非常必要的。本文基于国防重点实验室开放基金项目,探讨了环境对未损伤T800碳纤维复合材料性能的影响,并通过低速冲击试验和冲击后压缩试验,明确其低速冲击损伤特性和压缩失效行为,最后进行湿热和高温老化试验,开展环境因素对含损伤复合材料冲击后压缩特性的研究。主要进行以下几个方面:首先,对未损伤T800碳纤维复合材料进行70℃湿热老化,185℃高温老化和70℃、质量分数为3.5%NaCl溶液的腐蚀老化试验。通过质量变化曲线、界面形貌、红外光谱和动态力学测试,探讨了环境对T800碳纤维复合材料老化行为、界面形貌和力学性能的影响。其次,对T800碳纤维复合材料进行低速冲击试验和冲击后压缩（CAI）试验。通过冲击能量与凹坑深度曲线和C扫描损伤形貌,分析了复合材料的低速损伤特性,并对低速冲击后的剩余强度和压缩失效行为进行探讨。最后,对含目视不可见低速冲击损伤的T800碳纤维复合材料进行湿热和高温老化试验,探讨环境对其损伤形貌和损伤面积的影响,并开展环境对含低速冲击损伤复合材料冲击后压缩特性的研究,同时对冲击后的压缩断口形貌进行宏观观察,探讨不同损伤老化状态对压缩失效行为的影响。
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