飞机结构复合材料循环加速老化的研究.pdf

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1、第32卷第2期2014年4月中国民航大学学报JOURNALOFCI、，Ⅱ。AⅥA’noNUNIVERSnYoFCHINAV01．32No．2April2014飞机结构复合材料循环加速老化的研究纪朝辉，刘阔，白云，梁吉勇(中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室，天津300300)摘要：对飞机结构复合材料设计进行了盐雾、紫外、温热3种加速老化方式的循环加速老化试验，确立循环加速实验参数(即加速谱)，对不同循环周期后的试样进行吸湿规律分析，测试了循环老化后试件的拉伸力学性能，观察了试样老化后的宏观形貌，并通过SEM分析了失

2、效的形式。结果表明．经过5次循环试验试样的吸湿量符合Fick第二定律。随着加速老化循环的进行，试样的最大拉伸强度、断裂栽荷逐渐下降。在初期迅速下降，到后期下降缓慢，趋于平稳，与吸湿量的增长呈反比。经过在紫外光照射，试样表面渐渐失去光泽，由白色变成深棕色，树脂发生了光老化。试件的失效形式主要表现为纤维和基体的脱粘。关键词：复合材料；循环加速老化；盐雾老化；紫外光老化：湿热老化中图分类号：V25；TGl74．31文献标志码：A文章编号：1674—5590(2014102一0036—04Studyoncompositeofaircr

3、aftstructuresunderacceleratedageingconditions刀劢∞一hui，LIUKuo，BAIYun，LIANGji-yong(死删inKeyLaboratoryofCivilAircrafiAirworthinessandMaintenance，CAUC，Ti删in300300，China)Abstract：Threeacceleratedageingconditionsofsaltspray，ultravioletandhygrothermalaretestedonthecompositeo

4、faircraftstructures．Thecycleaccelerationexperimentalparametersareestablished．Thehygroscopiclawofdifferentacceleratedageingcyclesisanalysisedandthetensilemechanicalpropertiesarestudied．Thefracturemodeandfracturemorphologyareobserved．Theresultsshowthatthehygroscopicca

5、pacityafter5acceleratedageingcyclesinaccordancewithFick’ssecondlaw．Withtheacceleratedagingcyclecarryingon．themaximumtensilestrengthandthefailuremodearegraduallydecreased．Thedescentrateisfastinthebeginningandslowinthelatestageandfinallystabilized．Theyareinverselyprop

6、ortionaltomoistureabsorption．Aftertheultravioletlightirradiationthesamplesurfaceisgraduallylosingitsluster．Thecolourischangedfromwhitetodarkbrownandtheresinisphotoaging．Thetypesofthefracturemainlyincludedebondingbetweenfiberandmatrix．Keywords：compositematerials；cycl

7、eaccelerationageing；saltsprayageing；ultravioletageing；hygrothermalageing复合材料作为一种新型的材料已广泛应用于人们的日常生活和工业领域。由于复合材料具有比强度高、比刚度高，耐腐蚀、抗疲劳性能好、材料的可设计性好等优点，已被广泛应用于航空航天领域f11。目前，复合材料构件所占重量的百分比已成为飞机结构设计先进性水平的重要指标之一。复合材料所应用的主要部件有：整流包皮、副冀、发动机罩、阻力板、扰流器、起落架舱门、水平和垂直尾翼、方向舵和升降舵及其他主要及次要承

8、力结构件等㈣。由于上述的广泛应用，复合材料结构的强度问题成为研究者们的主要研究方向之一，并且复合材料结构的损伤也受到广泛关注。飞机在服役过程中受到雨雪、紫外光照、盐雾、湿热等环境的影响，这些因素都能引起复合材料层合板的失效老化。复合材料层合板的老化不仅对材料的性能有很大的影响