Effect of hygro-thermal condition on typical mechanical property of 7781/CYCOM 7701 fiberglass/epoxy composite
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摘要: 采用7781/CYCOM 7701玻璃纤维/环氧织物预浸料和中温固化工艺制造了复合材料单向层压板试验件。将试验件分为3组，分别对应低温干态（CTD）、室温干态（RTD）和高温湿态（ETW）3种试验环境条件。在这3种试验环境条件下，分别测试了复合材料单向层压板的拉伸、压缩、剪切、孔挤压和拉脱等力学性能。并在试验中适当考虑了复合材料经向和纬向力学性能差异、是否含缺口和是否含冲击损伤等情况。根据试验结果，研究了湿热环境对7781/CYCOM 7701玻璃纤维/环氧复合材料单向层压板典型力学性能的影响。研究表明：以RTD条件为基准，各项强度性能在CTD条件下均上升，而在ETW条件下均下降。其中，在ETW条件下，拉伸强度下降18%~25%，压缩强度下降10%~40%，剪切强度下降30%~50%，孔挤压强度下降约20%，拉脱强度下降接近30%；拉伸和压缩弹性模量受温度和吸湿条件影响较小，均在10%左右或以内；而泊松比和剪切弹性模量则受温度和吸湿条件影响很大，两者在ETW条件下的性能比在RTD条件下的性能分别下降约30%和50%。Abstract: 7781/CYCOM 7701 fiberglass/epoxy fabric prepreg was used to fabricate the composite lamina test specimens in medium temperature curing process. These test specimens were categorized into three groups, respectively corresponding to three types of environmental condition of testing:cold temperature dry(CTD), room temperature dry(RTD) and elevated temperature wet (ETW). Under the three types of test environmental condition, the composite lamina mechanical properties of tension, compression, shear, bearing and pull-through were tested. Meanwhile the mechanical properties difference between warp and fill direction of the composite, the existence of notch and impact damage, were properly considered in the test. Based on the test results, the effect of hygro-thermal condition on typical mechanical properties of 7781/CYCOM 7701 fiberglass/epoxy composite lamina was studied. Study indicates:Taking RTD condition as baseline, it rises in CTD condition but descends in ETW condition for each type of strength property. Of these, tensile strength descends 18% to 25%, compressive strength descends 10% to 40%, shear strength descends about 30% to 50%, bearing strength descends about 20%, and pull-through strength descends about 30% in ETW condition; Temperature and moisture absorption condition have a minor effect on tensile and compressive modulus, which is about 10% or below. But they have a major effect on Poisson's ratio and shear modulus. Taking RTD condition as baseline, it descends about 30% and 50% respectively for Poisson's ratio and shear modulus in ETW condition.
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Keywords:
- composites /
- fiberglass /
- hygro-thermal condition /
- mechanical property /
- epoxy fabric
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期刊类型引用(18)
1. 李佳楠，姜亚明，项赫，杨晨. 高性能纤维增强树脂基复合材料湿热老化研究进展. 化工新型材料. 2024(01): 1-7 . 
百度学术
2. 史俊伟，杨柳，王文贵，荀国立，信泽坤. 孔隙对碳纤维/环氧树脂复合材料剪切性能和破坏模式的影响. 复合材料学报. 2024(09): 5039-5052 . 本站查看
3. 刘鸿森，黄凯，黄金钊，韩晓剑，逯浩，骆杨，张莉，果立成. 考虑温度效应的复合材料紧固结构面外拉脱性能和失效机制. 复合材料学报. 2024(09): 4778-4790 . 本站查看
4. 康沁莹，陈淑仙，崔潇俊，代振帮. 湿热环境对环氧树脂基复合材料拉伸性能的影响. 塑料工业. 2024(09): 117-124 . 百度学术
5. 杨威，颜丙越，夏国巍，尹国华，段祺君，谢军. 纳米SiO_2改性玻璃纤维增强树脂的耐湿热老化性能. 绝缘材料. 2023(10): 50-58 . 百度学术
6. 杜永，马玉娥. 湿热环境下碳纤维环氧树脂复合材料拉伸性能研究. 西北工业大学学报. 2022(01): 33-39 . 百度学术
7. 白桃林，陈普会，孔斌，张雅会，蒋坤，甘建. 湿热环境下聚酰亚胺复合材料的拉脱性能研究. 航空工程进展. 2022(05): 78-85 . 百度学术
8. 苏英贤，孙耀宁，刘伟，孙健，代礼葵. GFRP层合板在湿热环境和碱性腐蚀介质中的老化行为. 合成纤维. 2021(05): 52-57 . 百度学术
9. 王德，张泰峰，高茜，杨晓华. 湿热环境下CFRP复合材料吸湿过程的仿真分析. 计算机仿真. 2021(07): 236-240 . 百度学术
10. 张铁纯，张世秋，王轩，周春苹. 挖补修理复合材料夹芯结构侧向压缩性能研究. 航空科学技术. 2021(08): 1-11 . 百度学术
11. 李过，孙耀宁，王国建，代礼葵. 不同环境因素作用下玻纤/环氧乙烯基酯复合材料的冲蚀行为. 材料导报. 2021(16): 16160-16165 . 百度学术
12. 路鹏程，李志歆，邱运朋，王志平. 湿热环境对碳纤维增强聚苯硫醚层合板感应焊接接头性能的影响. 复合材料学报. 2021(09): 2807-2813 . 本站查看
13. 王一靓，刘婷，左景奇，杨名波，吴祖胜. 特殊环境对玻璃纤维/EP复合材料典型力学性能的影响. 塑料工业. 2021(09): 110-114 . 百度学术
14. 杨春浩，赵洋，肖瑶，行鸿彦，傅正财. 玻璃纤维复合材料在雷电冲击电流下的沿面损伤试验研究. 复合材料科学与工程. 2020(05): 47-52 . 百度学术
15. 祁睿格，何春霞，晋强. 麦秸/聚氯乙烯复合材料新疆户外老化性能. 复合材料学报. 2020(07): 1539-1546 . 本站查看
16. 王国建，孙耀宁，姜宏，李过，代礼葵. 湿热–高温循环老化对环氧乙烯基酯树脂/玻璃纤维复合材料性能影响. 工程塑料应用. 2020(09): 121-126+132 . 百度学术
17. 代礼葵，孙耀宁，王国建. 玻璃纤维/环氧乙烯基酯树脂复合材料环境综合因素下的冲蚀行为及机制. 复合材料学报. 2019(09): 2059-2066 . 本站查看
18. 王婷婷，张宝艳，闫鸿琛，石峰晖，马兆丹，李峰. 一种中温透波自黏性树脂及复合材料性能研究. 民用飞机设计与研究. 2019(04): 45-50 . 百度学术
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