【摘 要】
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碳纤维增强树脂基复合材料应用在航空领域时,通常需要满足一定的温度环境,如风扇叶片、风扇机匣、外涵机匣以及战斗机蒙皮等不同位置的材料需要不同程度的耐高温性能和抗冲击性能。因此了解温度对复合材料力学性能和抗冲击性能的影响对飞机发动机的使用安全性至关重要。本文针对航空领域中碳纤维/双马树脂复合材料（CCF300/QY9511）静态及动态力学性能以及抗冲击性能开展研究,主要包括以下三方面的内容:1)利用万
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碳纤维增强树脂基复合材料应用在航空领域时,通常需要满足一定的温度环境,如风扇叶片、风扇机匣、外涵机匣以及战斗机蒙皮等不同位置的材料需要不同程度的耐高温性能和抗冲击性能。因此了解温度对复合材料力学性能和抗冲击性能的影响对飞机发动机的使用安全性至关重要。本文针对航空领域中碳纤维/双马树脂复合材料（CCF300/QY9511）静态及动态力学性能以及抗冲击性能开展研究,主要包括以下三方面的内容:1)利用万能拉伸试验机和高低温试验箱开展了碳纤维/双马树脂复合材料在4种温度下的准静态拉伸、压缩及层间剪切试验。结果表明:抗拉强度、抗压强度以及层间剪切强度都会随着温度的升高而降低,泊松比会随着温度的升高而增大,但温度对拉伸弹性模量及压缩弹性模量的影响很小。2)利用霍普金森压杆装置开展了碳纤维/双马树脂复合材料在4种温度、3种应变率下的动态压缩试验。结果表明:峰值应力和动态压缩弹性模量会随着温度的升高而减小,但动态压缩弹性模量不随着应变率单调变化。3)利用空气炮装置对碳纤维/双马树脂复合材料开展了4种温度下的高速冲击试验。结果表明:150℃之前材料的抗冲击性能稳定,但在200℃时有显著提高;反弹工况下的靶板损伤模式以纤维剪切断裂为主,击穿状态下靶板的损伤模式有纤维拉伸断裂和层间分层;随着冲击速度的增加,靶板的损伤面积减小。总得来说,本文开展了碳纤维/双马树脂复合材料的准静态和动态力学性能试验,对于进一步研究碳纤维/双马树脂复合材料在航空领域的应用具有重要的意义。
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