湿热环境对T700/MTM46复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响（英文）

摘要

目的:碳纤维复合材料的疲劳特性对航空结构的安全性和可靠性有很大的影响,而湿热环境对复合材料性能的退化作用较大。本文针对湿热环境对碳纤维复合材料层合板的拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响进行研究,为碳纤维复合材料在实际湿热环境中的应用提供参考。创新点:1.通过实验分析得到碳纤维复合材料层合板在吸湿过程中的损伤演化过程;2.采用实验和理论分析的方法,研究湿热环境对碳纤维复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响。方法:1.通过吸湿实验,观测分析得到碳纤维复合材料层合板在湿热老化过程中的损伤演化过程;2.通过疲劳试验,研究湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳损伤演化过程、刚度退化规律和损伤失效模式;3.通过理论分析,采用疲劳可靠寿命预测模型,得到湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳可靠寿命。结论:1. T700/MTM46复合材料层合板在吸湿过程中,出现了微孔和微脱层等损伤,但比疲劳过程中产生的损伤要小得多;2.与常温环境相比,湿热环境下实验件的刚度退化曲线的变化趋势保持一致,但刚度下降幅度增大;3.与常温环境相比,湿热环境下实验件的疲劳极限降低约6%,疲劳损伤模式相似,但在相同疲劳循环数下的损伤程度加剧;4.在湿热环境作用下,实验件的疲劳可靠寿命大大降低。