碳纖維/氰酸脂復合材料作為一種新興的高性能結構材料在航天器上受到廣泛應用,但是航天器在太空長期服役條件下會受到空間環(huán)境中的粒子輻照損傷,材料內部會發(fā)生電離、位移損傷、聚合物基體化學鍵斷裂以及各種核反應。航天器在繞地球運動過程中經歷的高低溫環(huán)境也會影響復合材料的性能,溫度變化導致復合材料內部因為增強體與基體熱膨脹系數不同產生熱應力進而導致復合材料開裂,這些都對航天器長期在軌服役的安全性有很大威脅。本文以M55J/氰酸脂復合材料層壓板為研究對象,根據航天器在軌服役軌道高度得到復合材料層壓板太空服役條件下受到的輻照、熱循環(huán)參數,設計并進行地面輻照、熱循環(huán)模擬實驗,通過對實驗前后材料的拉伸、壓縮、彎曲性能測試,對結果進行分析討論探究M55J/氰酸脂復合材料層壓板在單一輻照、單一熱循環(huán)、輻照加熱循環(huán)綜合環(huán)境作用下力學行為變化,為保障航天器安全服役、航天器結構材料的設計選材、工藝優(yōu)化和服役壽命仿真評價提供了重要的實驗依據。研究結果表明隨著綜合環(huán)境作用時間的增加,0°鋪層M55J/氰酸酯復合材料層壓板的拉伸強度呈先升高后逐漸下降變化規(guī)律,拉伸強度始終高于原始態(tài)樣品,強度最大提高約16%;90°鋪層試... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 碳纖維/氰酸酯復合材料的發(fā)展現狀
    1.3 空間輻照效應對復合材料力學性能的影響
    1.4 空間熱循環(huán)效應對復合材料力學性能的影響
    1.5 國內外文獻綜述的簡析
    1.6 本文的主要研究內容
第2章 材料及研究方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備
        2.2.1 兩室式熱循環(huán)設備
        2.2.2 Co60輻照源
        2.2.3 電子拉伸機
    2.3 輻照模擬試驗
    2.4 熱循環(huán)模擬試驗
    2.5 材料性能測試
        2.5.1 M55J/氰酸脂復合材料層壓板拉伸實驗
        2.5.2 M55J/氰酸脂復合材料層壓板壓縮實驗
        2.5.3 M55J/氰酸脂復合材料層壓板彎曲實驗
第3章 輻照和熱循環(huán)前后層壓板的力學性能
    3.1 輻照和熱循環(huán)前后層壓板的拉伸性能
        3.1.1 輻照前后層壓板的拉伸性能
            3.1.1.1 輻照前后0°鋪層試樣常溫拉伸性能
            3.1.1.2 輻照前后0°鋪層試樣低溫時拉伸性能
        3.1.2 熱循環(huán)前后層壓板的拉伸性能
            3.1.2.1 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣常溫拉伸性能
            3.1.2.2 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣低溫時拉伸性能
            3.1.2.3 熱循環(huán)前后90°鋪層試樣常溫拉伸性能
            3.1.2.4 熱循環(huán)前后90°鋪層試樣低溫時拉伸性能
    3.2 輻照和熱循環(huán)前后層壓板的壓縮性能
        3.2.1 熱循環(huán)前后層壓板的壓縮性能
            3.2.1.1 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣常溫壓縮性能
            3.2.1.2 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣低溫時壓縮性能
            3.2.1.3 熱循環(huán)前后90°鋪層試樣常溫壓縮性能
            3.2.1.4 熱循環(huán)前后90°鋪層試樣低溫時壓縮性能
    3.3 輻照和熱循環(huán)前后層壓板的彎曲性能
        3.3.1 輻照前后層壓板的常溫彎曲性能
        3.3.2 熱循環(huán)前后層壓板的彎曲性能
            3.3.2.1 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣常溫彎曲性能
            3.3.2.2 熱循環(huán)前后0°鋪層試樣低溫彎曲性能
    3.4 單因素條件下材料力學性能變化的討論
    3.5 本章小結
第4章 綜合環(huán)境作用前后層壓板的力學性能
    4.1 綜合環(huán)境作用前后試樣的拉伸性能
        4.1.1 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣常溫拉伸性能
        4.1.2 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣低溫拉伸性能
        4.1.3 綜合環(huán)境作用前后90°鋪層試樣常溫拉伸性能
        4.1.4 綜合環(huán)境作用前后90°鋪層試樣低溫拉伸性能
    4.2 綜合環(huán)境作用前后試樣的壓縮性能
        4.2.1 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣常溫壓縮性能
        4.2.2 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣低溫壓縮性能
        4.2.3 綜合環(huán)境作用前后90°鋪層試樣常溫壓縮性能
        4.2.4 綜合環(huán)境作用前后90°鋪層試樣低溫壓縮性能
    4.3 綜合環(huán)境作用前后層壓板的彎曲性能
        4.3.1 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣常溫彎曲性能
        4.3.2 綜合環(huán)境作用前后0°鋪層試樣低溫時彎曲性能
    4.4 性能變化的討論
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]質子輻照下SiO2薄膜改性Kapton光學性能演化及其損傷機理[D]. 李瑞鋒.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[5]碳纖維/氰酸酯復合材料空間環(huán)境損傷效應研究[D]. 李莉.哈爾濱工業(yè)大學 2008
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本文編號：3184411