吸湿对碳纤维/环氧树脂复合材料Ⅱ型分层的影响

摘要整理

对于户外应用的复合材料结构，需要考虑吸湿损伤对层间断裂韧性的影响。然而，关于断裂韧性随吸湿含量M(%)逐步变化规律的研究较为有限。本研究重点表征了在70°C/85%相对湿度(RH)条件下调湿的碳纤维/环氧树脂复合材料的Ⅱ型分层特性。采用端部缺口弯曲试验(ENF)对不同吸湿水平的老化试样进行测试。实验结果表明，Ⅱ型断裂韧性随吸湿含量增加而降低，最大降幅达23%。采用残余性能模型预测断裂韧性随吸湿含量的变化规律。通过数值模拟发现，用于估算层板和内聚力性能的方法能够获得可靠的仿真结果。此外，在加载初期阶段观察到损伤萌生，但完全损伤仅在数值峰值荷载达到时才出现。本研究结果可作为预测残余性能和模拟吸湿环境下Ⅱ型分层行为的指导。

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