编号：CYYJ043567
篇名：湿热环境下纤维增强复合材料吸湿与界面性能研究
作者：张藕生 李承高 牛延沼 田经纬 咸贵军 郭瑞
关键词：纤维增强树脂复合材料杆体 湿热耐久性 短梁剪切 时温等效 寿命预测
机构：中石化（上海）石油化工研究院有限公司 哈尔滨工业大学土木工程学院
摘要：湿热环境下纤维增强树脂基复合材料(FRP)力学性能会发生劣化,影响其服役性能与寿命。本论文研究了拉挤碳纤维(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)杆体在40℃、60℃与80℃蒸馏水中的吸湿与扩散行为,以及杆体的短梁剪切强度退化规律,建立了基于时温等效原理的杆体短梁剪切强度寿命预测模型。结果表明:GFRP杆体具有较低的水扩散速率与饱和吸水率;水分子与浸泡温度是影响杆体短梁剪切强度劣化的关键因素,在低温浸泡下,杆体短梁剪切强度随着水分子的侵入快速退化;80℃高温暴露加速玻璃纤维-树脂界面脱黏,导致GFRP杆体的短梁剪切强度退化速率远远高于CFRP杆体速率。长期寿命预测结果表明,CFRP杆体短梁剪切强度稳定保留率为77.4%,而GFRP杆体短梁剪切强度在长期浸泡下完全丧失。
