碳纤维增强复合材料在制备、加工到装配、服役过程中,由于热膨胀不匹配等原因会导致材料内部出现分层、裂纹等缺陷,这些缺陷往往使材料处于一定的应力状态。这些应力状态有些对结构有益,而大多会使分层、裂纹等缺陷加剧进而造成结构强度和稳定性的大幅下降,在结构设计过程中必须充分认识有害的残余应力。精确快速地检测复合材料所处的应力状态,对于准确评估结构的强度、稳定性和使用寿命至关重要。总结了有损和无损应力检测技术的研究现状,并通过分析不同检测方法的优势与不足,指出了今后碳纤维增强复合材料应力检测研究工作的发展趋势。
研究碳纤维增强环氧复合材料湿热环境下的吸湿行为。通过试验测试复合材料在温度T=71℃,相对湿度RH=85%环境下吸湿性能,获取吸湿曲线。结果表明复合材料吸湿初始阶段吸湿率和t1/2是呈线性增加的关系,吸湿扩散系数D为3.13×10-3mm2/h,吸湿一定时间后吸湿速率逐渐减小,吸湿1008h左右后,达到吸湿平衡,平衡吸湿率Mm为0.86%左右。结合吸湿Fick定律,建立反映此复合材料吸湿行为的吸湿模型,能较准确的预测此复合材料在该湿热环境下任意时刻的吸湿量及预估达到特定吸湿量所需的时间。
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