复合材料在湿-热-载荷作用下的加速老化与自然老化研究综述
针对复合材料在湿-热-载荷作用下的加速老化与自然老化问题,综述了国内外纤维增强树脂基复合材料在加速老化环境(高温环境、湿热环境、湿-热-载荷耦合)和自然老化条件下的微观老化机制(化学性能、表面裂纹)、宏观力学性能(拉伸、剪切、弯曲)的变化规律,总结了耐久性预测方法的一般流程及其应用进展,提出了复合材料老化失效研究的未来发展趋势。研究结果表明:复合材料受湿-热-载荷影响,在微观性能上主要表现为基体、基体与纤维界面、纤维在物质成分或者组织形态损伤等方面的变化,在宏观上主要表现为拉伸、压缩、剪切、弯曲等力学性能的变化;复合材料老化失效预测方法主要包括选择老化性度量参量、建立耐久性预测模型(线性回归、强度中值老化方程、阿伦尼乌斯模型、人工智能模型)、确定加速老化与自然老化等效关系等环节;未来应深入研究复合材料在老化环境中的微观老化机制和宏观老化性能的内在联系、不同老化环境下老化规律的相关性和定量性分析,进一步揭示复合材料在复杂环境下的老化失效机制;在此基础上,积累各种类型复合材料的加速老化和自然老化失效试验数据,建立更为精准的加速老化与自然老化等效关系,从而实现复合材料的耐久性预测。
交通运输工程学报
2024年05期
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