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树脂基复合材料由于自身具有优异的材料力学性能和很强的可设计性,使得其备受青睐。我国大飞机,燃气轮机等国家重点工程中的相关复合材料研制计划已陆续启动。为了能够更广泛的应用复合材料,并使工程师能够更方便的设计出安全、可靠的构件,特别是针对温度环境中复合材料的疲劳性能做出可靠的评估,本文重点对碳纤维增强树脂基复合材料层合结构在温度环境下的疲劳行为与疲劳预测方法进行研究,从而能够拓宽复合材料层合结构在温度环境下的应用。主要完成以下工作:(1)针对考虑温度和纤维体积含量影响的层合板结构建立了纤维增强树脂基复合材料层合板结构的强度与疲劳寿命逐渐损伤有限元分析方法。方法基于单层板理论和逐渐损伤分析方法,将hashin失效准则分别推广到考虑温度和纤维体积含量情况下的强度与疲劳失效判定;同时,引入考虑温度和纤维体积含量的剩余刚度和剩余强度的疲劳模型,作为疲劳性能渐降的损伤判定。在此方法基础上,基于ANSYS软件平台和APDL参数化语言,开发了相应的温度环境下含孔层合复合材料静强度与疲劳寿命预测分析程序。(2)基于T300-3K碳纤维,QY8911-IV双马来酰亚胺树脂基体的含孔复合材料层合板,进行室温、150℃、200℃的静拉伸与疲劳试验。其中包括相同尺寸试验件、不同温度的静拉伸与疲劳试验的试验,以及相同的温度和宽孔比、不同孔径的静拉伸与疲劳试验。通过试验数据对比,研究其中温度、孔径和纤维体积含量的变化对强度与疲劳的影响规律。(3)结合单层板试验数据,本文基于建立的含孔层合板强度与疲劳寿命分析方法,把理论预测结果与其他作者和本文试验结果进行对比,分析验证程序的可靠性;再进一步对不同温度、孔径和纤维体积含量的含孔层合板进行强度与疲劳预测,分别对温度、孔径和纤维体积含量对含孔层合板的静强度和疲劳寿命的影响进行分析讨论,为含孔复合材料层合结构在温度环境下的研究提供有力依据。