夾芯復(fù)合材料的制備以及老化壽命預(yù)測.pdf

1、夾芯結(jié)構(gòu)具有“更輕更強”的特點，越來越受到航天、航海、交通及能源等領(lǐng)域的重視，特別是在艦船領(lǐng)域，夾芯結(jié)構(gòu)的使用將成為一種趨勢。為使夾芯結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮出剛度高的特點，必須設(shè)計出合理的芯材和蒙皮厚度比值。夾芯結(jié)構(gòu)在艦船領(lǐng)域服役時，所處服役環(huán)境通常是高溫低溫交變、強紫外線并伴隨高濕度，這些惡劣的服役條件對夾芯結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生了嚴重影響。目前，關(guān)于紫外和高低溫濕熱條件對泡沫夾芯結(jié)構(gòu)的性能影響研究較少。
　　在本實驗中，首先根據(jù)理論公式推算出芯

2、材和蒙皮厚度的比值d/t大于5.77時，獲得最佳的夾芯結(jié)構(gòu)性能。然后利用真空袋壓法制備出了滿足厚度比要求的夾芯復(fù)合材料；并通過人工加速老化的方法對夾芯復(fù)合材料進行老化，包括紫外、高低溫交變濕熱等，最后對試樣進行力學(xué)性能評價，如平拉、彎曲和剪切等，并通過實驗數(shù)據(jù)對夾芯復(fù)合材料的壽命進行了預(yù)測。實驗結(jié)果表明：
　　1．夾芯結(jié)構(gòu)的理想芯材與蒙皮厚度比大于5.77，在該條件下，可以最大程度的發(fā)揮夾芯結(jié)構(gòu)剛度好的優(yōu)點；
　　2．關(guān)于夾

3、芯結(jié)構(gòu)的吸水率，在紫外條件下，夾芯結(jié)構(gòu)的吸水率是負值，不過失重率很低，在0.2％以內(nèi)；在濕熱條件下，夾芯結(jié)構(gòu)的吸水率是正值，符合菲克定律，飽和時的吸水率維持在0.4％左右；
　　3．老化后的夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)性能：老化后夾芯結(jié)構(gòu)的平拉破壞形式有4種，老化前期破壞發(fā)生于中間夾芯處，然后破壞發(fā)生在芯材-界面處和界面處，老化后期會發(fā)生蒙皮處破壞，平拉性能依次降低；芯材剪切強度、彎曲剛度和剪切剛度均降低，老化第一周后彎曲剛度下降幅度最大，第56