碳/碳复合材料室温和700 ℃面内剪切疲劳试验

为了研究高温环境碳/碳复合材料面内剪切疲劳特性，以含防氧化涂层的±45] 4S 铺层碳/碳复合材料为研究对象，开展了 室温和700 ℃下的拉/拉疲劳试验。结果表明：碳/碳复合材料面内剪切剩余刚度变化呈横向的“S”形，对比室温环境，在700 ℃下 碳/碳复合材料面内剪切疲劳在中期损伤时的刚度降低趋势更为明显，在室温时发生疲劳断裂的剩余刚度为初始刚度的82%，而 在700 ℃下则降低至初始刚度的68%；在室温环境下碳/碳复合材料在33%和66%循环数后的面内剪切剩余强度分别为初始强度 的95.20%和85.70%，当温度升高为700 ℃时，分别为96.43%和85.59%。基于损伤因子的刚度和强度表征，考虑温度、应力水平的 影响，建立了碳/碳复合材料剩余刚度、剩余强度模型，较好地拟合了试验数据，高精度地获得了室温和700 ℃下碳/碳复合材料面 内剪切疲劳剩余刚度、剩余强度理论曲线，为后续复杂碳/碳复合材料结构件疲劳寿命预测提供了重要数据。