電—熱/濕作用下碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料損傷特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 04:17
碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRP)在民航客機(jī)上的用量不斷增加,由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),作為結(jié)構(gòu)件在服役的過(guò)程中會(huì)受到濕熱環(huán)境和電熱作用的威脅,給飛機(jī)的安全性帶來(lái)隱患。本論文對(duì)于CFRP層板在濕熱和電熱不同加載順序、循環(huán)加載條件下的損傷特性研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)CFRP試樣進(jìn)行不同電流2A6A(ρ=33.4mA/mm2100.2mA/mm2)處理,對(duì)通電試樣進(jìn)行吸濕處理,之后通過(guò)紅外光譜分析、彎曲性能測(cè)試、掃描電鏡觀察分析通電對(duì)CFRP吸濕性能的影響,結(jié)果表明:試樣表面的平衡溫度隨電流強(qiáng)度的增大而升高,試樣電阻率隨溫度升高而下降。經(jīng)小電流(2A、3A、4A)處理后的試樣,飽和吸濕率和擴(kuò)散系數(shù)均小于未處理試樣,而大電流(5A、6A)處理后的試樣,飽和吸濕率和擴(kuò)散系數(shù)相比未處理試樣有增加趨勢(shì)。小電流處理使得界面的結(jié)合強(qiáng)度提高,試樣彎曲性能提升,大電流處理后試樣彎曲強(qiáng)度下降,而電熱/濕共同處理試樣,彎曲強(qiáng)度均降低,試樣吸濕量越大彎曲強(qiáng)度下降幅度越大。(2)對(duì)CFRP試樣進(jìn)行吸濕處理,然后對(duì)飽和吸濕試樣進(jìn)行通電處理,之后對(duì)經(jīng)吸濕及通電處理試樣進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 碳纖維復(fù)合材料簡(jiǎn)介
1.1.2 復(fù)合材料在民航客機(jī)的使用現(xiàn)狀
1.2 碳纖維復(fù)合材料濕熱老化和電熱作用
1.2.1 CFRP的吸濕擴(kuò)散機(jī)理
1.2.2 CFRP的吸濕老化機(jī)理
1.2.3 電熱作用
1.2.4 濕熱老化和電熱作用的研究
1.3 研究目的及意義
1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 復(fù)合材料層板制備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 電熱作用實(shí)驗(yàn)
2.3.2 恒溫吸濕實(shí)驗(yàn)
2.4 測(cè)試與表征
2.4.1 電阻率測(cè)定
2.4.2 紅外光譜測(cè)試
2.4.3 納米壓痕測(cè)試
2.4.4 彎曲性能測(cè)試
2.4.5 掃描電鏡觀察
2.4.6 激光共聚焦顯微鏡觀察
第三章 電熱作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料吸濕行為的影響
3.1 CFRP電熱響應(yīng)
3.2 CFRP吸濕特性
3.3 CFRP成分分析
3.4 CFRP彎曲性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 濕熱及電熱作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料彎曲性能的影響
4.1 CFRP吸濕及電熱特性
4.2 CFRP脫水特性
4.3 CFRP彎曲性能
4.4 CFRP斷口形貌
4.5 本章小結(jié)
第五章 濕熱電熱循環(huán)作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料界面性能的影響
5.1 循環(huán)處理下CFRP吸濕特性
5.2 循環(huán)處理下CFRP脫水特性
5.3 循環(huán)處理下CFRP成分分析
5.4 循環(huán)處理下CFRP界面力學(xué)性能
5.5 循環(huán)處理下CFRP彎曲性能
5.6 循環(huán)處理下CFRP彎曲斷口形貌
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電熱作用對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料吸濕行為的影響[J]. 紀(jì)朝輝,畢亞芳,路鵬程,王志平. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]電熱載荷對(duì)CFRP復(fù)合材料沖擊后壓縮性能研究[J]. 紀(jì)朝輝,劉剛,王志平,李娜,張國(guó)尚. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(06)
[3]電熱載荷對(duì)碳纖維復(fù)絲拉伸性能的影響[J]. 紀(jì)朝輝,劉剛,王志平,趙夏智梓,李娜. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的最新應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 彭金濤,任天斌. 中國(guó)膠粘劑. 2014(08)
[5]環(huán)氧樹(shù)脂改性氰酸酯復(fù)合材料的性能研究[J]. 尹苗,楊莉,馬寒冰. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]濕熱循環(huán)對(duì)CCF300/QY8911復(fù)合材料界面性能的影響[J]. 張利軍,肇研,羅云烽,段躍新. 材料工程. 2012(02)
[7]碳纖維增強(qiáng)苯并噁嗪樹(shù)脂基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王智,顧宜. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2011(04)
[8]碳纖維復(fù)合材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李威,郭權(quán)鋒. 中國(guó)光學(xué). 2011(03)
[9]實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊小平,黃智彬,張志勇,楊虎平,周宇君. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[10]碳纖維復(fù)合材料濕熱性能研究進(jìn)展[J]. 呂新穎,江龍,閆亮,王榮國(guó),劉文博. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(03)
博士論文
[1]基于電阻法碳布增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料損傷自診斷的研究[D]. 謝小林.武漢理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]濕熱老化對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料電學(xué)性能影響研究[D]. 李波.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3281328
【文章來(lái)源】:中國(guó)民航大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 碳纖維復(fù)合材料簡(jiǎn)介
1.1.2 復(fù)合材料在民航客機(jī)的使用現(xiàn)狀
1.2 碳纖維復(fù)合材料濕熱老化和電熱作用
1.2.1 CFRP的吸濕擴(kuò)散機(jī)理
1.2.2 CFRP的吸濕老化機(jī)理
1.2.3 電熱作用
1.2.4 濕熱老化和電熱作用的研究
1.3 研究目的及意義
1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 復(fù)合材料層板制備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 電熱作用實(shí)驗(yàn)
2.3.2 恒溫吸濕實(shí)驗(yàn)
2.4 測(cè)試與表征
2.4.1 電阻率測(cè)定
2.4.2 紅外光譜測(cè)試
2.4.3 納米壓痕測(cè)試
2.4.4 彎曲性能測(cè)試
2.4.5 掃描電鏡觀察
2.4.6 激光共聚焦顯微鏡觀察
第三章 電熱作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料吸濕行為的影響
3.1 CFRP電熱響應(yīng)
3.2 CFRP吸濕特性
3.3 CFRP成分分析
3.4 CFRP彎曲性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 濕熱及電熱作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料彎曲性能的影響
4.1 CFRP吸濕及電熱特性
4.2 CFRP脫水特性
4.3 CFRP彎曲性能
4.4 CFRP斷口形貌
4.5 本章小結(jié)
第五章 濕熱電熱循環(huán)作用對(duì)碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料界面性能的影響
5.1 循環(huán)處理下CFRP吸濕特性
5.2 循環(huán)處理下CFRP脫水特性
5.3 循環(huán)處理下CFRP成分分析
5.4 循環(huán)處理下CFRP界面力學(xué)性能
5.5 循環(huán)處理下CFRP彎曲性能
5.6 循環(huán)處理下CFRP彎曲斷口形貌
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電熱作用對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料吸濕行為的影響[J]. 紀(jì)朝輝,畢亞芳,路鵬程,王志平. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]電熱載荷對(duì)CFRP復(fù)合材料沖擊后壓縮性能研究[J]. 紀(jì)朝輝,劉剛,王志平,李娜,張國(guó)尚. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(06)
[3]電熱載荷對(duì)碳纖維復(fù)絲拉伸性能的影響[J]. 紀(jì)朝輝,劉剛,王志平,趙夏智梓,李娜. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的最新應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 彭金濤,任天斌. 中國(guó)膠粘劑. 2014(08)
[5]環(huán)氧樹(shù)脂改性氰酸酯復(fù)合材料的性能研究[J]. 尹苗,楊莉,馬寒冰. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]濕熱循環(huán)對(duì)CCF300/QY8911復(fù)合材料界面性能的影響[J]. 張利軍,肇研,羅云烽,段躍新. 材料工程. 2012(02)
[7]碳纖維增強(qiáng)苯并噁嗪樹(shù)脂基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王智,顧宜. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2011(04)
[8]碳纖維復(fù)合材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李威,郭權(quán)鋒. 中國(guó)光學(xué). 2011(03)
[9]實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊小平,黃智彬,張志勇,楊虎平,周宇君. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[10]碳纖維復(fù)合材料濕熱性能研究進(jìn)展[J]. 呂新穎,江龍,閆亮,王榮國(guó),劉文博. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(03)
博士論文
[1]基于電阻法碳布增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料損傷自診斷的研究[D]. 謝小林.武漢理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]濕熱老化對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料電學(xué)性能影響研究[D]. 李波.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3281328
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