目前航空器制造領(lǐng)域正在越來越多的使用新型復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料,但復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在遭受雷擊時損傷程度更加嚴重,這對航空器的安全飛行造成了嚴重威脅,研究碳纖維復(fù)合材料的雷電損傷及相關(guān)防護問題變得十分重要。電阻率是碳纖復(fù)合材料雷電熱損傷的重要內(nèi)因,本文以此為出發(fā)點研究碳纖維復(fù)合材料雷電損傷特性。本文首先介紹了碳纖維絲束、碳纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料層壓板的電阻率測量方法并選擇試驗件進行電阻率的測量。選擇碳纖維/樹脂含量、防護改性方式兩種影響碳纖維復(fù)合材料電阻率的因素進行研究,對復(fù)合材料試驗件進行雷電流直接效應(yīng)試驗,獲得雷電損傷閾值、損傷面積、損傷深度等數(shù)據(jù),研究其雷電損傷特性。隨后利用有限元仿真軟件ANSYS建立碳纖維復(fù)合材料層壓板模型,針對以上兩種因素進行熱電耦合仿真進一步分析碳纖維復(fù)合材料電阻率因素對復(fù)材雷電損傷特性的影響。主要結(jié)論如下:(1)四電極法測量碳纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料電阻率可以減小接觸電阻對測量結(jié)果的影響,碳纖維預(yù)浸料電阻率與纖維編織方式有關(guān),碳纖維復(fù)合材料電阻率在纖維軸向電阻率較低而厚度方向表現(xiàn)為大電阻特性,二者相差可達數(shù)個數(shù)量級。(2)在無任何防護情況下,碳纖維復(fù)...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景
        1.1.1 雷電對航空器的危害及相關(guān)防護要求
        1.1.2 復(fù)合材料雷電損傷與防護
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 碳纖維復(fù)合材料電阻率特性研究
    2.1 引言
        2.1.1 碳纖維復(fù)合材料導電原理
        2.1.2 電阻率影響因素
    2.2 碳纖維電阻率測量
    2.3 碳纖維預(yù)浸料電阻率的測量
        2.3.1 測量方法
        2.3.2 試驗件與測量結(jié)果
    2.4 碳纖維復(fù)合材料電阻率的測量
        2.4.1 測量方法
        2.4.2 試驗件與測量結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 碳纖維復(fù)合材料雷電損傷試驗
    3.1 T300/5228A碳纖維復(fù)合材料雷電直接效應(yīng)試驗
        3.1.1 試驗件與試驗回路
        3.1.2 試驗波形
        3.1.3 結(jié)果與討論
    3.2 防護改性的碳纖維復(fù)合材料雷電直接效應(yīng)試驗
        3.2.1 試驗件與試驗回路
        3.2.2 試驗波形
        3.2.3 結(jié)果與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 碳纖維復(fù)合材料雷電損傷仿真
    4.1 引言
    4.2 有限元電熱偶合仿真
        4.2.1 電熱偶合分析
        4.2.2 碳纖維/樹脂含量因素仿真
        4.2.3 防護改性防護因素仿真
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況



本文編號：3771792