湿热老化和铺层序列对CFRP复合材料板低速冲击性能的影响

摘要整理

获取在恶劣海洋环境（如湿热和冲击作用）中运行的复合材料海洋车辆的初步设计数据至关重要。本研究通过实验系统研究了湿热老化和铺层序列对碳纤维环氧树脂复合材料（CFRP）板低速冲击（LVI）响应的影响。采用真空辅助树脂注入工艺制备了六种铺层方向的CFRP板样品，包括准各向同性铺层[0°/90°/45°/−45°]s、[90°/45°/−45°/0°]s，交叉铺层[0°/90°/0°/90°]s、[90°/0°/90°/0°]s，以及角度铺层[−45°/45°/−45°/45°]s、[45°/−45°/45°/−45°]s。采用Ceast 9350 Fractovis Plus冲击试验机进行低速冲击测试。通过Ascott CC 1000ip可编程盐雾和循环腐蚀试验舱模拟四种老化条件（大气、2周、4周和6周老化）。研究结果表明，铺层序列对板样表面破坏模式和凹陷深度具有重要影响。当0°纤维铺设在板的上下表面时，凹陷深度最小，其次为90°、+45°和−45°。随着老化时间从初始大气条件延长至6周，凹陷深度和上表面纤维开裂长度总体呈下降趋势。

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