含铜网防护层碳纤维/环氧树脂复合材料的冲击损伤研究

发布时间：2023-02-27 08:46

　　含铜网防护层碳纤维/环氧树脂复合材料有优异的力学性能、耐热性、耐腐蚀性、耐疲劳性,并且是良好的防雷击材料,在飞机制造等领域广泛应用。复合材料层合结构对冲击比较敏感,在低速冲击下,层合板也会出现基体开裂、分层和纤维断裂等损伤,而铜网的加入会对其冲击性能产生一定的影响。本文研究含铜网防护层碳纤维/环氧树脂复合材料的冲击损伤对复合材料结构的设计与使用有较高的参考价值。本文采用手糊成型方法,使用平纹编织碳纤维布与环氧树脂分别作为增强与基体材料,铜网作为表面防护层,制备了碳纤维铺层数分别为8、9和10的复合材料以及碳纤维铺层数为10的不含铜网的复合材料。使用一种预制冲击实验装置,对这4组试件全部进行6种冲击能量1.4 J、3 J、5 J、7 J、9 J、15 J的冲击。利用水浸法超声C扫、相控阵超声检测对不同冲击能量下的复合材料进行检测。研究分析了损伤外观、冲击力、凹坑深度、冲击能量、分层面积等对复合材料冲击性能的影响以及复合材料分层损伤与目视不可见损伤之间的关系;对于含铜网防护层复合材料的冲击分层损伤提出了一种新的分层模式。本论文的研究结果主要有:1)从目视检测和超声扫描检测的损伤图像看出,在...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 含铜网防护层的碳纤维/环氧树脂复合材料
        1.1.2 复合材料的冲击损伤
    1.2 研究现状
        1.2.1 复合材料低速冲击损伤研究现状
        1.2.2 复合材料损伤检测方法
        1.2.3 超声检测研究现状
    1.3 研究目的和意义
    1.4 主要研究内容
第2章 复合材料制备与冲击实验
    2.1 实验材料及仪器
    2.2 复合材料冲击损伤实验
        2.2.1 含铜网防护层碳纤维/环氧树脂复合材料的制备
        2.2.2 实验装置与设备
    2.3 预制冲击损伤试验装置
        2.3.1 冲击损伤试验装置结构与原理
        2.3.2 冲击损伤试验装置结果
    2.4 冲击试验方案的设计
    2.5 试验过程
    2.6 本章小结
第3章 复合材料的冲击损伤分析
    3.1 试验结果与分析
        3.1.1 冲击外观
        3.1.2 凹坑深度
        3.1.3 冲击力
        3.1.4 冲击能量耗散分析
    3.2 本章小结
第4章 复合材料冲击损伤超声检测
    4.1 引言
    4.2 超声C扫描检测
        4.2.1 超声波的物理特性及检测原理
        4.2.2 超声C扫描检测原理
        4.2.3 超声C扫描检测系统
        4.2.4 超声C扫描检测工艺
        4.2.5 超声C扫描检测结果
    4.3 相控阵超声检测
        4.3.1 相控阵超声检测原理
        4.3.2 相控阵超声检测系统
        4.3.3 相控阵超声检测工艺
        4.3.4 相控阵超声检测结果
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3751029