加速濕熱老化后玻纖-環(huán)氧復(fù)合材料疲勞性能及壽命預(yù)測.pdf

1、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(以下簡稱 GFRP)具有重量輕,比強(qiáng)度高,耐腐蝕,電絕緣性能好,傳熱慢,熱絕緣性好,耐瞬時高溫性能好,以及容易著色,能透過電磁波等特性,在海洋、汽車、航空工業(yè)中有非常廣泛的應(yīng)用。但其在使用中會受到環(huán)境影響,環(huán)境老化會降低GFRP結(jié)構(gòu)的性能和使用壽命。為保證結(jié)構(gòu)的使用安全,必須研究環(huán)境對結(jié)構(gòu)使用壽命的影響。
　　本文分析了環(huán)境因素對GFRP層合板性能的影響,根據(jù)相應(yīng)的濕熱度確定原則,為試驗(yàn)試樣選取了適合的加速老化溫

2、度與濕度參數(shù)。通過吸濕量隨吸濕時間的變化來探討GFRP層合板的吸濕規(guī)律特性并進(jìn)行吸濕機(jī)理分析。針對試驗(yàn)試樣的特點(diǎn)測試最佳的加載應(yīng)力,然后通過疲勞試驗(yàn)機(jī)對經(jīng)過干態(tài)、常溫、濕熱條件處理的GFRP層合板進(jìn)行疲勞老化試驗(yàn),進(jìn)行不同吸濕量的疲勞性能測試。建立環(huán)境影響的壽命分析方法。引入環(huán)境影響系數(shù),將使用環(huán)境下的疲勞損傷或壽命損傷折算為當(dāng)量的室溫常態(tài)下的損傷或壽命,以總損傷或壽命達(dá)到臨界值或室溫常態(tài)下的壽命作為評定環(huán)境條件下疲勞壽命的途徑,得出吸

3、濕率與吸濕影響系數(shù)對本試驗(yàn)中GFRP層合板試樣壽命的影響規(guī)律。
　　研究表明:GFRP層合板可采用T=71℃、RH=85％進(jìn)行加速試驗(yàn),通過靜態(tài)載荷的試驗(yàn)證明取應(yīng)力水平σmax=200MPa是比較合理的。濕熱老化試驗(yàn)表明試樣在烘干6天時達(dá)到了干態(tài),吸濕到12天時達(dá)到了平衡吸濕狀態(tài),試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明GFRP的疲勞壽命隨著吸濕老化時間的增加而下降,且經(jīng)過濕熱老化處理的試件在疲勞試驗(yàn)中破壞程度相對較大。最后引入能夠反映了吸濕使結(jié)構(gòu)疲勞品質(zhì)下