盐水环境下胶粘复合材料接头的 II 型分层在静态和疲劳加载下的行为

摘要整理

本研究采用端部缺口弯曲（ENF）试验方法，系统研究了环氧碳纤维复合材料胶粘接头在 II 型断裂加载下的疲劳分层行为。试验样品由单向碳纤维环氧树脂层板通过环氧胶粘剂粘接而成。样品在盐水环境中进行了不同时长的浸泡处理（1、2、4 和 12 周），随后进行动态疲劳测试。在疲劳试验前，通过准静态试验确定了临界 II 型能量释放率值，作为后续疲劳表征的参考基准。研究采用基于韦伯尔分布的概率模型分析实验数据，深入探讨了盐水环境浸泡时间对疲劳分层初期扩展的影响规律。历时两年的实验研究结果表明，胶粘接头的抗分层能力随浸泡时间的延长而显著变化。研究发现疲劳强度容量出现显著降低，无限疲劳寿命对应的断裂能仅为静态加载容量的约 20%。研究结果揭示了盐水环境对胶粘接头性能的严重劣化规律，为海洋工程等盐雾环境下复合材料结构的长期可靠性评估提供了重要参考。

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