高低温循环-湿度-荷载耦合作用对碳纤维/环氧树脂复合材料拉伸性能的影响

研究环氧树脂基碳纤维增强复合材料（EP-CFRP）在荷载及恶劣环境共同作用下的耐久性能。环境因素为-40～40℃/-40～25℃2种区间的高低温循环以及湿度(有水浸泡及无水)的影响，荷载为极限荷载的30%和60%。结果表明：“高低温循环-湿度”双因素耦合作用后及“高低温循环-湿度-荷载”三因素耦合作用对EPCFRP的耐久性影响较大，拉伸强度随高低温循环周期的增加整体呈现先降低再升高再降低的变化趋势，但是峰谷值出现的时间周期相差较大；湿度和荷载水平对EP-CFRP的拉伸模量影响较小；树脂基体与纤维界面产生的微裂纹被证明是导致复合材料后期强度降低的主要原因；湿度-荷载的耦合作用促进裂纹的扩展，加剧了EP-CFRP的损伤。根据损伤分析，采用非线性拟合的方法给出了“高低温循环-湿度-荷载”三因素耦合作用后EP-CFRP的剩余强度损伤模型。