濕熱環(huán)境下纖維增強復合材料吸濕與界面性能研究

編號：CYYJ043567

篇名：濕熱環(huán)境下纖維增強復合材料吸濕與界面性能研究

作者：張藕生 李承高 牛延沼 田經(jīng)緯 咸貴軍 郭瑞

關鍵詞： 纖維增強樹脂復合材料桿體 濕熱耐久性 短梁剪切 時溫等效 壽命預測

機構： 中石化（上海）石油化工研究院有限公司 哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院

摘要： 濕熱環(huán)境下纖維增強樹脂基復合材料(FRP)力學性能會發(fā)生劣化,影響其服役性能與壽命。本論文研究了拉擠碳纖維(CFRP)與玻璃纖維增強復合材料(GFRP)桿體在40℃、60℃與80℃蒸餾水中的吸濕與擴散行為,以及桿體的短梁剪切強度退化規(guī)律,建立了基于時溫等效原理的桿體短梁剪切強度壽命預測模型。結果表明:GFRP桿體具有較低的水擴散速率與飽和吸水率;水分子與浸泡溫度是影響桿體短梁剪切強度劣化的關鍵因素,在低溫浸泡下,桿體短梁剪切強度隨著水分子的侵入快速退化;80℃高溫暴露加速玻璃纖維-樹脂界面脫黏,導致GFRP桿體的短梁剪切強度退化速率遠遠高于CFRP桿體速率。長期壽命預測結果表明,CFRP桿體短梁剪切強度穩(wěn)定保留率為77.4%,而GFRP桿體短梁剪切強度在長期浸泡下完全喪失。