CAJ | 학술논문

为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板的导电性能和电-热耦合效应及其对拉伸和疲劳性能的影响,主要针对2种不同铺层的试件(单向层合板(UD)[0]8和准各向异性层合板(QI)[45/90/-45/0]s)进行导电及电-热耦合实验和通电状态下的拉伸及疲劳实验.在电-热耦合实验中分别对试件通以1～8 A的直流电和交流电,测量其温度场的分布及最高温度,以确定温度对电阻的影响.依据实验现象建立了简化后的电-热耦合分析模型,并与实验结果进行对比,发现两者吻合很好.简化后的电-热耦合模型能够很好地预测试件在达到稳态平衡时的最高温度值.在通电情况下对不同初始状态时的QI试件进行拉伸和疲劳实验,通过实验发现,在疲劳加载过程中无论是通以直流电、交流电或者是改变电流强度和电流频率,对试件的疲劳寿命影响不大,没有发现明显差异,但在实验过程中试件表面的温度会随着电流强度的增加而升高.同时,在监测试件沿着纤维方向的电阻变化时发现,在一定的疲劳载荷下,随着循环次数的增加,试件的电阻会不断增加,这表明试件内部出现了损伤,累积后直至试件断裂.依据实验现象分别建立了电阻模型-1和电阻模型-2,分析计算后发现模型-1能够较好地模拟试件变形的线性阶段(εxx≤0.4％),而模型-2能较好地模拟非线性阶段直至试件断裂(εxx＞0.4％).
위연구탄섬유증강수지기복합재료(CFRP)층합판적도전성능화전-열우합효응급기대랍신화피로성능적영향,주요침대2충불동포층적시건(단향층합판(UD)[0]8화준각향이성층합판(QI)[45/90/-45/0]s)진행도전급전-열우합실험화통전상태하적랍신급피로실험.재전-열우합실험중분별대시건통이1～8 A적직류전화교류전,측량기온도장적분포급최고온도,이학정온도대전조적영향.의거실험현상건립료간화후적전-열우합분석모형,병여실험결과진행대비,발현량자문합흔호.간화후적전-열우합모형능구흔호지예측시건재체도은태평형시적최고온도치.재통전정황하대불동초시상태시적QI시건진행랍신화피로실험,통과실험발현,재피로가재과정중무론시통이직류전、교류전혹자시개변전류강도화전류빈솔,대시건적피로수명영향불대,몰유발현명현차이,단재실험과정중시건표면적온도회수착전류강도적증가이승고.동시,재감측시건연착섬유방향적전조변화시발현,재일정적피로재하하,수착순배차수적증가,시건적전조회불단증가,저표명시건내부출현료손상,루적후직지시건단렬.의거실험현상분별건립료전조모형-1화전조모형-2,분석계산후발현모형-1능구교호지모의시건변형적선성계단(εxx≤0.4％),이모형-2능교호지모의비선성계단직지시건단렬(εxx＞0.4％).