環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料由于其高比強度、高比模量、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點在航空航天、土木工程等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,復(fù)合材料在長期服役過程中經(jīng)常遭受疲勞荷載、沖擊荷載、環(huán)境侵蝕等因素的作用,極易形成不同程度的損傷。其中環(huán)氧樹脂基體中微米級損傷的產(chǎn)生和擴展是影響復(fù)合材料可靠性的重要因素之一,在環(huán)境和荷載作用條件下,微小的損傷逐漸演化為較大的裂縫,從而影響復(fù)合材料使用安全性和使用壽命。因此,監(jiān)測復(fù)合材料在服役期間的應(yīng)變和損傷演化具有重要意義。目前仍缺少對微米級損傷萌生和擴展進行高效監(jiān)測的方法。傳統(tǒng)的無損檢測方法不僅耗費大量時間,而且需要提前預(yù)測損傷發(fā)生的位置,因此其在復(fù)合材料健康監(jiān)測中的應(yīng)用收到極大限制。近年來,碳納米纖維（CNFs）由于其優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)等性能在樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中得到大量應(yīng)用,為原位電阻測試方法提供了更廣闊的的應(yīng)用前景。本論文針對復(fù)合材料的健康監(jiān)測問題,考察CNFs改性復(fù)合材料的電阻率與材料微結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)系,重點研究采用基于CNFs導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的原位電阻法進行復(fù)合材料應(yīng)變和損傷的自監(jiān)測,分析了CNFs改性復(fù)合材料在拉伸荷載作用下的損傷演化過程。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 CNFs及其改性復(fù)合材料的性能研究
        1.2.2 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究
        1.2.3 嵌入式復(fù)合材料傳感器應(yīng)變監(jiān)測研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 基于嵌入式CNFs/環(huán)氧樹脂傳感器的混凝土構(gòu)件應(yīng)變監(jiān)測性能
    2.1 引言
    2.2 試驗概況
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 試件制備
        2.2.3 測試方法
        2.2.4 微觀表征
    2.3 試驗結(jié)果與討論
        2.3.1 微觀表征結(jié)果
        2.3.2 傳感器力學(xué)特性
        2.3.3 傳感器電學(xué)特性
        2.3.4 傳感器壓敏特性
        2.3.5 傳感器溫敏特性
        2.3.6 埋入混凝土柱的傳感器應(yīng)變監(jiān)測特性
    2.4 本章小結(jié)
3 CNFs改性GFRP層合板的應(yīng)變和損傷演化自感知特性
    3.1 引言
    3.2 試驗概況
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 試件制備
        3.2.3 測試方法
    3.3 試驗結(jié)果與討論
        3.3.1 CNFs/GFRP層合板的電學(xué)特性
        3.3.2 CNFs/GFRP層合板的原位監(jiān)測特性
    3.4 本章小結(jié)
4 CNFs改性BFRP層合板的應(yīng)變和損傷演化自感知特性
    4.1 引言
    4.2 試驗概況
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 試件制備
        4.2.3 測試方法
    4.3 試驗結(jié)果與討論
        4.3.1 微觀表征
        4.3.2 CNFs/環(huán)氧復(fù)合材料和CNFs/BFRP層合板的電學(xué)特性
        4.3.3 CNFs/BFRP層合板的溫敏特性
        4.3.4 CNFs/環(huán)氧復(fù)合材料和CNFs/BFRP層合板的自感知特性
    4.4 本章小結(jié)
5 基于CNFs導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和聲發(fā)射技術(shù)的FFRP層合板應(yīng)變和損傷監(jiān)測
    5.1 引言
    5.2 試驗概況
        5.2.1 試驗材料
        5.2.2 試件制備
        5.2.3 測試方法
        5.2.4 微觀結(jié)構(gòu)表征
    5.3 試驗結(jié)果與討論
        5.3.1 單調(diào)拉伸載荷作用下的損傷自感知特性
        5.3.2 等幅循環(huán)載荷作用下的應(yīng)變自感知特性
        5.3.3 遞增循環(huán)載荷作用下的自感知特性
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]納米炭黑環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料應(yīng)變和裂縫感知特性研究[D]. 季小勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]納米碳纖維的表面處理及其聚合物復(fù)合材料的性能研究[D]. 梅啟林.武漢理工大學(xué) 2008



本文編號：3033725