不同温度下碳环氧复合材料统计分析.doc

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1、不同温度下T700/环氧复合材料层间剪切强度（ILSS）统计分析摘要本文根据25℃-125℃不同温度条件下的碳环氧复合材料层间剪切强度实验数据，利用统计学中的线性回归分析法，对不同温度下T700/环氧复合材料的层间剪切强度进行拟合，得到了回归方程，为预判、检验碳/环氧复合材料性能提供参考依据。并预测了125℃下层间剪切强度最小值为31.23MPa，通过与实测数据比较，吻合较好。关键词复合材料；层间剪切强度；线性回归AnalyzingILSSofCarbonfiberReinforcedEpoxyCompositesinDifferentTemperaturesinStatisti

2、calMethodABSTRACTTheILSSofcarbonfiberreinforcedepoxycompositeswastestedusingILSSmethodatdifferenttemperaturesbetween25℃-125℃,andtheresultdistributionwasstudiedonthestatisticallinearregressionmethod.Theworkestablishedareferencefortheapplicationofcarbonfiberreinforcedepoxycomposites.TheILSSatdi

3、fferenttemperatureswasfitted,furthermore,theminimumILSSat125℃is31.23MPawaspredicted,andthepredictedresultsarebasicallyinagreementwiththeexperimentaldata.KEYWORDSComposite；ILSS；Linearregression1引言碳环氧复合材料是目前在航空、航天领域受到广泛应用的先进复合材料之一，用量随着应用领域的不断扩大而越来越大。材料在使用时的性能不可避免要受到温度变化的影响，为了给材料的设计和使用提供参考，考察不同温

4、度条件下的力学性能，探索并预测不同温度条件下材料性能的规律，是非常必要的。本文通过不同温度条件下的T700碳纤维E型环氧复合材料层间剪切强度实验数据，利用简单线性回归方法，对不同温度条件下材料的层间剪切强度进行了拟合，预测了125℃下的层间剪切强度，通过实测对比，吻合较好，成功预测出了材料层间剪切强度（ILSS）性能的变化规律，为材料的研究与应用提供一定参考。2原材料及试验方法T700/环氧复合材料中增强材料为日本东丽T70012K碳纤维，基体为E型环氧树脂，复合材料为缠绕成型单向板。依据标准JC/T773-1982(1996)加工试样，按标准GB/T1446-20005要求进行

5、式样外观检查。试验前检测了缠绕用环氧树脂的热变形温度为128.5℃。为了预测后期结果的统计规律，试验分四组进行，温度分别是20℃、70℃、120℃、125℃，其中125℃试验均值，即是用来考察与统计分析后预测值的差异，也是考察基体在接近其热变形温度时，ILSS的保留率。每组试验为10个有效数据。单向板层间剪切强度试验方法依据标准JC/T773-1982(1996)；恒温试验依据标准GB/T9979-2005，恒温时间为15min。试验所用设备为INSTRON5582万能材料试验机。试验机速率为2mm/min，匀速加载，20℃这一组试样破坏时伴随清晰的声响发出，载荷值急速滑落。其它

6、组试样试验由于在恒温箱中进行，破坏声响不清晰。但每组试样破坏形式为层间破坏，可以从破坏试样中，用肉眼清晰的观察出来。3试验结果及统计分析3.1试验结果4组不同温度（T）的T700/环氧复合材料单向板层间剪切强度（ILSS）试验数据见表1。表1T700/环氧单向板不同温度(T)层间剪切强度（ILSS）试样编号剪切强度/20℃MPa剪切强度/70℃MPa剪切强度/120℃MPa剪切强度/125℃MPa183.4857.2238.9937.46282.4360.5235.4636.49383.4461.4440.2333.64480.2958.7939.2635.46581.4660.

7、7936.8432.15682.3857.3440.5637.41784.6762.7238.9434.65883.5759.9837.4632.05982.0658.4935.6834.981081.8263.2138.8835.513.2统计分析3.2.1温度（T）对层间剪切强（ILSS）的相关性分析在科学技术等管理中，经常会遇到变量之间的相关关系问题，处理这类问题可以用统计技术中的回归分析法，常用相关系数这个统计量来表示两者间的线性关系的密切程度。试验数据由n对数值组成，X