CFRP孔板拉伸疲劳环境效应的正交试验

孙崇强 张建宇 费斌军

(北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京100191)

碳纤维/树脂基复合材料具有比质量小，比强度、比模量高，耐腐蚀，抗疲劳等特点，在国防、航空航天等领域的应用日益广泛.在实际使用过程中，复合材料结构除了承受各种复杂的载荷外，还承受着各种环境因素的影响，包括温度、潮湿环境、紫外辐射、化学腐蚀等［1－2］.湿热环境对复合材料性能的影响［3－5］主要是通过树脂基体、增强纤维以及树脂-纤维粘接界面不同程度的破坏而引起其转变;温度变化产生热应力损伤;吸湿结晶化而产生裂纹扩展、基体的降解等.紫外辐射会［6－7］引起高分子聚合物类基体材料的老化，降低基体材料的强度、刚度等性能.涂层工艺［8－10］除了对恶劣环境具有防护作用，某些特殊的工艺还能改善复合材料表面性能，进而提高其力学性能.

国内外学者对单一或多个环境因素对碳纤维/树脂基复合材料影响做了大量的研究［1－10］，对于环境影响交互作用的研究还很少，为研究环境因素及其交互作用对T300/QY8911疲劳性能的影响，本文设计并开展了针对T300/QY8911含中心孔层压板拉-拉疲劳的正交试验.试验中采用标准试件在给定环境条件下测试其拉-拉疲劳寿命，并通过对正交试验结果的方差分析研究了有无涂层、紫外辐射、湿度等环境因素及其交互作用对T300/Y8911复合材料孔板拉-拉疲劳寿命影响的显著性.

1 试验设计

1.1 试 验 件

试验件材料体系为T300/QY8911，试验件形式为含中心孔拉……