典型船用复合材料阻尼性能试验研究

作者:巩华帅; 梅志远*; 陈国涛; 孙昭宜
来源:复合材料科学与工程, 2023, (06): 88-94.
DOI:10.19936/j.cnki.2096-8000.20230628.013

摘要

为了研究树脂类型、纤维铺层角度、纤维种类及其混杂方式对复合材料阻尼性能的影响规律,本文针对环氧树脂QC350、乙烯基酯树脂430LV两种船用复合材料基体,碳纤维T700、玻璃纤维G430S两种增强纤维,通过真空成型制备不同纤维与树脂组合的复合材料试件,并开展动态机械热分析仪(Dynamic Mechanical Analysis, DMA)试验。结果表明:QC350纯树脂的阻尼性能优于430LV的阻尼性能,1 Hz~1 kHz频率内,两者的损耗因子η(max(QC350))≈0.094,η(max(430LV))≈0.078,但是在频域和温域下,430LV树脂基复合材料的阻尼性能更为稳定;碳纤维复合材料(CFRP)的阻尼性能不如玻璃纤维复合材料(GFRP)的阻尼性能,1 Hz~1 kHz频率内,η((T700/QC350))≈0.025,η((G430S/QC350))≈0.030;纤维铺层角度对复合材料阻尼性能的影响较为明显,但是不会改变频域和温域内损耗因子的变化趋势,90°和±45°铺层角度的复合材料具有较好的阻尼性能,两种铺层角度损耗因子约为0°铺层损耗因子的2~3倍;当采用玻纤在外的碳玻混杂方式时,复合材料的阻尼性能较好,并且随着玻纤层数的增加,其阻尼性能逐渐提高。

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