耐久性/老化英文2025

吸湿热老化后开孔行为对层板压缩性能影响的实验分析与数值模拟

Experimental analysis and numerical simulation of the effect of opening hole behavior after hygrothermal aging on the compression properties of laminates

Lipeng Liu, Yuxuan Zhang, Yue Guan, Shi Yan, Xin Wang, Hanhua Li, Junjun Zhai · Department of Engineering Mechanics, Harbin University of Science and Technology , Harbin , 15000 , China

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期刊 / 来源Science and Engineering of Composite Materials

卷/期/页32 / 1

DOI10.1515/secm-2025-0052

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关键词：碳纤维增强复合材料吸湿热老化开孔压缩有限元模拟Fick扩散规律力学性能劣化层板失效机制

摘要整理

碳纤维增强复合材料（CFRP）因其优异的力学性能和较低的制造成本在航空航天和工程领域得到广泛应用。其中，树脂基复合材料是应用最广泛的材料类型之一。本研究重点考察了不同吸湿热老化条件下复合材料层板开孔行为对其压缩性能的影响。采用有限元分析方法对吸湿热老化过程和压缩实验进行了数值模拟。研究发现，吸湿热老化过程中的吸湿行为符合Fick第二定律的复合规律。压缩实验结果表明，老化时间是影响材料力学性能的主要因素。压缩失效主要沿开孔边缘横向扩展，最终导致材料脆性断裂。该研究通过实验与仿真相结合的方法，揭示了吸湿热环境对CFRP层板开孔压缩强度的劣化机制，为航空结构件的长期服役评估提供了重要参考。

吸湿热老化后开孔行为对层板压缩性能影响的实验分析与数值模拟

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