吸湿热老化对玻纤增强复合材料重复低速冲击抗力和损伤积累的影响

摘要整理

本研究调查了吸湿热老化对复合材料在重复低速冲击下的冲击力学响应和损伤积累的影响。层板在自来水和人工海水老化环境中于60°C下老化1200 h。随后进行重复冲击试验，直至20 J冲击能量下出现穿孔破坏。通过宏观和微观损伤形貌分析，对未老化和老化层板的动力学响应曲线进行了研究。讨论了随着冲击次数增加，峰值力、最大变形和耗散能等力学特性的变化规律。同时评估了受冲击层板的损伤积累程度。结果表明，吸湿热老化促进了基体开裂的发生和分层的发展。老化层板中纤维断裂出现较早，冲击次数较少。与未老化层板相比，老化层板表现出较低的峰值力、较大的变形和较高的吸收能量。自来水老化层板的总吸收能量下降16%，海水老化层板下降32%。此外，在相同冲击次数下，老化层板表现出更大的损伤面积和更快的损伤积累速率。总体而言，吸湿热老化显著降低了复合材料层板的重复低速冲击抗力和损伤容限。

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