舰用复合材料S2/430LV热环境下拉伸性能及预报

作     者：陈国涛 梅志远 白雪飞 CHEN Guotao;MEI Zhiyuan;BAI Xuefei

作者机构：海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年第41卷第1期

页      面：495-506页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51479205,51609252) 海军工程大学舰船与海洋学院强基计划 

主　　题：热分析 热损伤形貌 热环境 拉伸性能 失效模式 Gibson模型 Bisby模型 

摘      要：从宏观、微观角度分别对S2/430LV在热-力联合作用下拉伸损伤失效模式和高温热损伤形貌进行研究,并应用DMA和TG等技术手段对材料进行热性能分析,重点揭示了S2/430LV拉伸试样在20~180℃拉伸损伤失效机制及拉伸强度/模量随温度变化规律,并进行预报。研究表明:随着环境温度的增加,430LV树脂软化程度和流动性增加,树脂与纤维丝束粘接能力降低;在热-力联合作用下,拉伸强度和模量随着温度升高而降低,并且均在100℃附近降低最快;试样失效模式随着温度增加也发生变化,在100℃之前,失效模式表现为纤维完全断裂破坏,应力-应变曲线呈显著线弹性特征,但在100℃以后,失效模式变为层间分层失效,失效模式的变化也对材料拉伸承载方式产生一定影响,导致拉伸模量保留率高于强度保留率,应力-应变曲线也出现凹曲线特征;根据Gibson预报模型和Bisby预报模型,利用Origin软件快速、准确获取预报模型未知参数最优值,发现两种模型拟合结果与试验结果高度吻合。