湿热老化对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响及预测.docx

湿热老化对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响及预测

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1碳纤维增强树脂基复合材料的应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2湿热老化现象及其对材料性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3研究的目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2现有研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3研究的创新点与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.1研究对象与实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.2研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3.3数据收集与处理方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

理论基础与实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1碳纤维增强树脂基复合材料简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.1碳纤维增强树脂基复合材料的组成与结构．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2力学性能特点与优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2湿热老化理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.1湿热环境下的材料行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.2老化机理与影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3力学性能测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3.1拉伸试验的原理与操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3.2压缩试验的原理与操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.3弯曲试验的原理与操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.4冲击试验的原理与操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

湿热老化对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响．．．．．．．34

3.1力学性能的变化趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.1抗拉强度的变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1.2抗压强度的变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.3抗弯强度的变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.4冲击韧性的变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2力学性能变化的具体表现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.1微观结构的变化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.2宏观缺陷的形成机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2.3力学性能退化的定量描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3影响因素的分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.1温度因素的作用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.3.2湿度因素的作用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

湿热老化对复合材料力学性能预测模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1模型