試驗檢測

單向CFRP蠕變失效時間的預(yù)測

碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）已經(jīng)被用于飛機、船舶、汽車等方面，其必須保持較高的可靠性。因此，對于受實際環(huán)境溫度和其它影響的CFRP壽命預(yù)測，需要找到可靠、準(zhǔn)確的預(yù)測方法。CFRP的樹脂基體性能會表現(xiàn)出對時間和溫度的依賴性，將其稱為粘彈性。因此，CFRP的力學(xué)性能依賴于時間和溫度，而單向CFRP的縱向拉伸強度是CFRP結(jié)構(gòu)可靠設(shè)計的重要數(shù)據(jù)。

基于克里斯坦森的粘彈性裂紋動力學(xué)模型，提出了一種聚合物基復(fù)合材料在不同溫度下蠕變失效時間的預(yù)測方法。經(jīng)過多個樹脂浸漬的碳纖維絲（CFRP絲），試驗中單向碳纖維絲的縱向拉伸負(fù)荷根據(jù)各種溫度下統(tǒng)計的靜態(tài)強度?；诟鞣N溫度下的靜態(tài)強度預(yù)測方法，統(tǒng)計預(yù)測單向碳纖維增強塑料絲的蠕變失效時間。在恒定負(fù)荷和溫度下，單向CFRP的蠕變失效時間通過試驗和統(tǒng)計學(xué)方法得到，使用多組CFRP試驗與預(yù)測值進行比較。結(jié)果表明，單向CFRP蠕變失效時間預(yù)測可以利用針對單向CFRP的統(tǒng)計靜態(tài)強度預(yù)測，試驗蠕變失效時間與預(yù)測的一致。

根據(jù)對樹脂基CFRP壽命預(yù)測結(jié)果，可擴展到具有高可靠性的一般CFRP結(jié)構(gòu)。

刊名：Advanced Composite Materials（英）

刊期：2014年第5/6期

作者：Nakada

編譯：趙前