循环湿热老化时间对单向复合材料层间脱粘行为的影响研究

摘要整理

复合材料层间界面是载荷传递的关键部位，对复合材料结构的整体力学性能起决定性作用。层间性能主要受基体树脂影响，而树脂易受湿热环境侵蚀。本研究探讨了湿热老化时间对单向（UD）层板层间脱粘行为的影响规律。预制裂纹试样经历0、15、30、60、90和120 d的湿热老化处理。采用双悬臂梁（DCB）测试方法评估层间性能，分析了湿热老化对载荷-位移响应、R曲线、裂纹扩展速度和断裂面形貌的影响。结果表明：老化试样的承载能力相比未老化试样降低18.6%~29.0%；经15 d处理的试样层间断裂韧性显著下降，主要源于湿热老化引起的吸水量增加；随着老化时间延长，层间断裂韧性在60 d时达到峰值（受后固化效应影响），之后呈下降趋势（受湿热老化主导效应影响）；老化试样的纤维桥接现象逐渐明显，在60 d时最为突出，随后逐步减弱。纤维桥接作用降低了裂纹扩展速度，阻碍了层间脱粘，对层间增韧起到重要贡献。

相关论文