电—热/湿作用下碳纤维树脂基复合材料损伤特性研究
发布时间：2021-07-13 04:17
碳纤维树脂基复合材料（CFRP）在民航客机上的用量不断增加,由于其复杂的结构特点,作为结构件在服役的过程中会受到湿热环境和电热作用的威胁,给飞机的安全性带来隐患。本论文对于CFRP层板在湿热和电热不同加载顺序、循环加载条件下的损伤特性研究,主要研究内容如下:（1）对CFRP试样进行不同电流2A6A（ρ=33.4mA/mm2100.2mA/mm2）处理,对通电试样进行吸湿处理,之后通过红外光谱分析、弯曲性能测试、扫描电镜观察分析通电对CFRP吸湿性能的影响,结果表明:试样表面的平衡温度随电流强度的增大而升高,试样电阻率随温度升高而下降。经小电流（2A、3A、4A）处理后的试样,饱和吸湿率和扩散系数均小于未处理试样,而大电流（5A、6A）处理后的试样,饱和吸湿率和扩散系数相比未处理试样有增加趋势。小电流处理使得界面的结合强度提高,试样弯曲性能提升,大电流处理后试样弯曲强度下降,而电热/湿共同处理试样,弯曲强度均降低,试样吸湿量越大弯曲强度下降幅度越大。（2）对CFRP试样进行吸湿处理,然后对饱和吸湿试样进行通电处理,之后对经吸湿及通电处理试样进行...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 碳纤维复合材料简介
1.1.2 复合材料在民航客机的使用现状
1.2 碳纤维复合材料湿热老化和电热作用
1.2.1 CFRP的吸湿扩散机理
1.2.2 CFRP的吸湿老化机理
1.2.3 电热作用
1.2.4 湿热老化和电热作用的研究
1.3 研究目的及意义
1.4 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料及实验仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 复合材料层板制备
2.3 实验方法
2.3.1 电热作用实验
2.3.2 恒温吸湿实验
2.4 测试与表征
2.4.1 电阻率测定
2.4.2 红外光谱测试
2.4.3 纳米压痕测试
2.4.4 弯曲性能测试
2.4.5 扫描电镜观察
2.4.6 激光共聚焦显微镜观察
第三章 电热作用对碳纤维树脂基复合材料吸湿行为的影响
3.1 CFRP电热响应
3.2 CFRP吸湿特性
3.3 CFRP成分分析
3.4 CFRP弯曲性能
3.5 本章小结
第四章 湿热及电热作用对碳纤维树脂基复合材料弯曲性能的影响
4.1 CFRP吸湿及电热特性
4.2 CFRP脱水特性
4.3 CFRP弯曲性能
4.4 CFRP断口形貌
4.5 本章小结
第五章 湿热电热循环作用对碳纤维树脂基复合材料界面性能的影响
5.1 循环处理下CFRP吸湿特性
5.2 循环处理下CFRP脱水特性
5.3 循环处理下CFRP成分分析
5.4 循环处理下CFRP界面力学性能
5.5 循环处理下CFRP弯曲性能
5.6 循环处理下CFRP弯曲断口形貌
5.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]电热作用对碳纤维/环氧树脂基复合材料吸湿行为的影响[J]. 纪朝辉,毕亚芳,路鹏程,王志平. 复合材料学报. 2017(02)
[2]电热载荷对CFRP复合材料冲击后压缩性能研究[J]. 纪朝辉,刘刚,王志平,李娜,张国尚. 玻璃钢/复合材料. 2015(06)
[3]电热载荷对碳纤维复丝拉伸性能的影响[J]. 纪朝辉,刘刚,王志平,赵夏智梓,李娜. 复合材料学报. 2016(01)
[4]碳纤维增强树脂基复合材料的最新应用现状[J]. 彭金涛,任天斌. 中国胶粘剂. 2014(08)
[5]环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究[J]. 尹苗,杨莉,马寒冰. 西南科技大学学报. 2012(01)
[6]湿热循环对CCF300/QY8911复合材料界面性能的影响[J]. 张利军,肇研,罗云烽,段跃新. 材料工程. 2012(02)
[7]碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展[J]. 王智,顾宜. 玻璃钢/复合材料. 2011(04)
[8]碳纤维复合材料在航天领域的应用[J]. 李威,郭权锋. 中国光学. 2011(03)
[9]实现节能减排的碳纤维复合材料应用进展[J]. 杨小平,黄智彬,张志勇,杨虎平,周宇君. 材料导报. 2010(03)
[10]碳纤维复合材料湿热性能研究进展[J]. 吕新颖,江龙,闫亮,王荣国,刘文博. 玻璃钢/复合材料. 2009(03)
博士论文
[1]基于电阻法碳布增强环氧树脂复合材料损伤自诊断的研究[D]. 谢小林.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]湿热老化对环氧树脂复合材料电学性能影响研究[D]. 李波.武汉理工大学 2010
本文编号：3281328
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 碳纤维复合材料简介
1.1.2 复合材料在民航客机的使用现状
1.2 碳纤维复合材料湿热老化和电热作用
1.2.1 CFRP的吸湿扩散机理
1.2.2 CFRP的吸湿老化机理
1.2.3 电热作用
1.2.4 湿热老化和电热作用的研究
1.3 研究目的及意义
1.4 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料及实验仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 复合材料层板制备
2.3 实验方法
2.3.1 电热作用实验
2.3.2 恒温吸湿实验
2.4 测试与表征
2.4.1 电阻率测定
2.4.2 红外光谱测试
2.4.3 纳米压痕测试
2.4.4 弯曲性能测试
2.4.5 扫描电镜观察
2.4.6 激光共聚焦显微镜观察
第三章 电热作用对碳纤维树脂基复合材料吸湿行为的影响
3.1 CFRP电热响应
3.2 CFRP吸湿特性
3.3 CFRP成分分析
3.4 CFRP弯曲性能
3.5 本章小结
第四章 湿热及电热作用对碳纤维树脂基复合材料弯曲性能的影响
4.1 CFRP吸湿及电热特性
4.2 CFRP脱水特性
4.3 CFRP弯曲性能
4.4 CFRP断口形貌
4.5 本章小结
第五章 湿热电热循环作用对碳纤维树脂基复合材料界面性能的影响
5.1 循环处理下CFRP吸湿特性
5.2 循环处理下CFRP脱水特性
5.3 循环处理下CFRP成分分析
5.4 循环处理下CFRP界面力学性能
5.5 循环处理下CFRP弯曲性能
5.6 循环处理下CFRP弯曲断口形貌
5.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]电热作用对碳纤维/环氧树脂基复合材料吸湿行为的影响[J]. 纪朝辉,毕亚芳,路鹏程,王志平. 复合材料学报. 2017(02)
[2]电热载荷对CFRP复合材料冲击后压缩性能研究[J]. 纪朝辉,刘刚,王志平,李娜,张国尚. 玻璃钢/复合材料. 2015(06)
[3]电热载荷对碳纤维复丝拉伸性能的影响[J]. 纪朝辉,刘刚,王志平,赵夏智梓,李娜. 复合材料学报. 2016(01)
[4]碳纤维增强树脂基复合材料的最新应用现状[J]. 彭金涛,任天斌. 中国胶粘剂. 2014(08)
[5]环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究[J]. 尹苗,杨莉,马寒冰. 西南科技大学学报. 2012(01)
[6]湿热循环对CCF300/QY8911复合材料界面性能的影响[J]. 张利军,肇研,罗云烽,段跃新. 材料工程. 2012(02)
[7]碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展[J]. 王智,顾宜. 玻璃钢/复合材料. 2011(04)
[8]碳纤维复合材料在航天领域的应用[J]. 李威,郭权锋. 中国光学. 2011(03)
[9]实现节能减排的碳纤维复合材料应用进展[J]. 杨小平,黄智彬,张志勇,杨虎平,周宇君. 材料导报. 2010(03)
[10]碳纤维复合材料湿热性能研究进展[J]. 吕新颖,江龙,闫亮,王荣国,刘文博. 玻璃钢/复合材料. 2009(03)
博士论文
[1]基于电阻法碳布增强环氧树脂复合材料损伤自诊断的研究[D]. 谢小林.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]湿热老化对环氧树脂复合材料电学性能影响研究[D]. 李波.武汉理工大学 2010
本文编号：3281328
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