纳米压痕法研究80Au/20Sn焊料蠕变应力指数 被引量：12

1

作者 张国尚 荆洪阳 +2 位作者 徐连勇 魏军 韩永典 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期73-76,共4页

室温下通过恒加载速率/载荷纳米压痕法对铸态80Au/20Sn焊料进行了测试,得到了压痕试样的载荷—位移曲线.试验表明,加载速率对载荷一位移曲线影响显著,较低的加载速率产生了较大的位移变化;加载阶段,较低的加载速率导致了较大的压痕深度... 室温下通过恒加载速率/载荷纳米压痕法对铸态80Au/20Sn焊料进行了测试,得到了压痕试样的载荷—位移曲线.试验表明,加载速率对载荷一位移曲线影响显著,较低的加载速率产生了较大的位移变化;加载阶段,较低的加载速率导致了较大的压痕深度;载荷保持阶段,压痕深度的变化表明在该阶段发生了蠕变,较高的加载速率导致了较大的蠕变应变率.结果表明,基于压痕做功概念得到的蠕变应力指数与传统单轴拉伸或压缩蠕变测试得到的数值具有较好的一致性,该测试和分析方法可行. 展开更多

关键词 蠕变应力指数 单轴拉伸蠕变测试 纳米压痕 压痕功

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新工科背景下材料力学性能课程教学改革 被引量：11

2

作者 张国尚 冯日宝 纪朝辉 《大学教育》 2019年第4期75-77,共3页

针对材料力学性能课程教学内容与民航结合不够紧密、学科交叉渗透不深入的现状,学校在新工科背景下借鉴"跨学科"课程的教学方法对教学内容有机融合,突出工程能力、专业英语应用能力、科学精神与人文素养、创新思维能力培养。... 针对材料力学性能课程教学内容与民航结合不够紧密、学科交叉渗透不深入的现状,学校在新工科背景下借鉴"跨学科"课程的教学方法对教学内容有机融合,突出工程能力、专业英语应用能力、科学精神与人文素养、创新思维能力培养。此外,还要优化教学方法和手段、建立多元化考核评价体系。通过以上措施,收到了较好的教学效果。 展开更多

关键词 新工科背景 教学内容融合 教学方法和手段 多元化考核评价

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电热作用对碳纤维树脂基复合材料力学性能的影响 被引量：7

3

作者 路鹏程 毕亚芳 +2 位作者 王志平 张俊 张国尚 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2223-2229,共7页

采用复合材料电热实验平台,测试碳纤维树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)电热作用下温度场变化规律,同时从单丝拉伸断裂界面剪切强度、短梁剪切性能变化和剪切断口等多方面揭示电热作用对CFRP力学性能的影响机制。... 采用复合材料电热实验平台,测试碳纤维树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)电热作用下温度场变化规律,同时从单丝拉伸断裂界面剪切强度、短梁剪切性能变化和剪切断口等多方面揭示电热作用对CFRP力学性能的影响机制。结果表明:电热作用会使CFRP整体温度迅速升高,在约4min时达到稳态温度,随着电流强度的增大,CFRP层板表面温度越高,当电流强度为8A(0.44A/mm2)时,CFRP的表面温度达到151℃;单丝拉伸和短梁剪切界面强度都随着电流强度增加呈现先增加后降低的趋势;小电流时,电热作用产生较少的焦耳热,优化界面性能,提高界面剪切强度,大电流时,电热作用产生的焦耳热过大,对界面产生烧蚀等不可逆损伤,降低了界面结合性能。 展开更多

关键词 复合材料 电热作用 温度场 单丝拉伸 短梁剪切

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纳米压痕法测量80Au/20Sn焊料热力性能 被引量：6

4

作者 张国尚 荆洪阳 +2 位作者 徐连勇 魏军 韩永典 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期53-56,共4页

采用恒加载速率/载荷纳米压痕试验测量了25,75,125及200℃下80Au/20Sn焊料的热力性能.结果表明,加载速率、施加载荷和温度对压痕载荷位移曲线影响显著;80Au/20Sn焊料具有较强的加载速率敏感性,显著的尺寸效应,125和200℃下出现了明显的&... 采用恒加载速率/载荷纳米压痕试验测量了25,75,125及200℃下80Au/20Sn焊料的热力性能.结果表明,加载速率、施加载荷和温度对压痕载荷位移曲线影响显著;80Au/20Sn焊料具有较强的加载速率敏感性,显著的尺寸效应,125和200℃下出现了明显的"挤出"现象;应用半椭圆模型对产生"挤出"的接触面积修正后基于Oliver-Pharr方法求得了弹性模量和硬度;弹性模量和硬度随加载速率的增加迅速增大后趋于稳定,随施加载荷增加先减小后几乎保持不变,随温度升高而急聚降低. 展开更多

关键词 80Au/20Sn焊料 纳米压痕 热力性能

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基于OBE + BOPPPS的《材料力学性能》教学模式构建与实践

5

作者 张国尚 冯日宝 许军 《创新教育研究》 2024年第2期679-685,共7页

针对《材料力学性能》双语课程教学中学生面对工程问题时往往无从下手和所学课程知识不知所用从而兴趣不高的现状,文章引入OBE理念和BOPPPS模型开展线上线下混合式教学和探究式学习。该教学模式以培养学生解决工程问题的能力为导向,结... 针对《材料力学性能》双语课程教学中学生面对工程问题时往往无从下手和所学课程知识不知所用从而兴趣不高的现状,文章引入OBE理念和BOPPPS模型开展线上线下混合式教学和探究式学习。该教学模式以培养学生解决工程问题的能力为导向,结合工程案例和科研项目,让学生置身情景环境中,通过深入分析现象背后的机理将理论与实践相结合,从而掌握分析问题解决问题的方法。借助线上线下融合实现教学内容贯通、理论与实践贯通、知识与能力贯通,以拓宽学生视野、培养学生创新精神和能力、提升课程挑战度。从多个指标对该模式教学效果进行评价,取得了一定效果。 展开更多

关键词 一流课程 OBE理念 BOPPPS模型 教学模式

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新工科背景下《计算机在材料科学中的应用》课程教学改革探索 被引量：6

6

作者 张国尚 冯日宝 纪朝辉 《中国教育信息化》 2018年第24期63-65,共3页

随着人工智能、大数据、新材料等为代表的新科技革命和产业变革的到来,迫切需要对传统工科进行升级改造和工程创新。在新工科建设的背景下,文章从教学内容更新优化、融通线上线下两个空间并密切联系工程实践、结果过程相结合考核方式等... 随着人工智能、大数据、新材料等为代表的新科技革命和产业变革的到来,迫切需要对传统工科进行升级改造和工程创新。在新工科建设的背景下,文章从教学内容更新优化、融通线上线下两个空间并密切联系工程实践、结果过程相结合考核方式等方面,对《计算机在材料科学中的应用》课程进行改革,通过利用现代网络技术构建以学生为中心的面向工程实践的教育生态,取得了较好的教学效果。 展开更多

关键词 新工科 计算机应用 材料科学 教学改革

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CFRP复合材料电热特性及力学性能测试与分析 被引量：4

7

作者 王志平 梁吉勇 +2 位作者 张国尚 韩志勇 李娜 《中国民航大学学报》 CAS 2013年第1期63-66,72,共5页

采用自主研制的电热损伤实验装置,通过CFRP试样电流、温度场的测试,给出了CFRP试样的电热温度与电流强度之间呈线性递增的关系;通过力学性能的测试,初步揭示了CFRP材料随电加热温度的提高,其拉伸强度呈现"增加—稳定—降低"... 采用自主研制的电热损伤实验装置,通过CFRP试样电流、温度场的测试,给出了CFRP试样的电热温度与电流强度之间呈线性递增的关系;通过力学性能的测试,初步揭示了CFRP材料随电加热温度的提高,其拉伸强度呈现"增加—稳定—降低"的趋势;弹性模量及泊松比均呈现"降低—稳定—降低"的趋势。还通过电镀工艺优化和预紧力的精确控制,成功解决了CFRP试样与电极接触电阻过大和不稳定的难题。电镀铜处理试样的接触电阻可控制在0.39Ω以下,且具有良好的重复性。 展开更多

关键词 CFRP 电热损伤 接触电阻 力学性能

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OBE理念下《计算机在材料科学中的应用》课程思政教学改革探索

8

作者 张国尚 冯日宝 李亚娟 《成长》 2023年第7期157-159,共3页

课程思政是高校落实立德树人和价值引领教育根本任务的重要手段,专业课程应与思想政治课程同向同行,形成协同效应。尽管我国高校课程思政建设取得了长足进展,然而现实中仍存在一定生硬结合、“两张皮”现象。基于OBE理念对《计算机在材... 课程思政是高校落实立德树人和价值引领教育根本任务的重要手段,专业课程应与思想政治课程同向同行,形成协同效应。尽管我国高校课程思政建设取得了长足进展,然而现实中仍存在一定生硬结合、“两张皮”现象。基于OBE理念对《计算机在材料科学中的应用》课程进行了思政元素的挖掘,通过设计典型案例及教学方式将“四大教育”思政元素有机融入到课程中,把价值引领自然贯穿于教学中,取得了一定育人成效。 展开更多

关键词 OBE 课程思政 四大教育 有机融入

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新工科背景下基于OBE理念的计算机在材料科学中的应用育人模式的探索与实践

9

作者 张国尚 冯日宝 李亚娟 《中国教育技术装备》 2023年第22期87-90,94,共5页

针对计算机在材料科学中的应用课程教学中虚拟仿真缺乏实验验证及计算机在材料成形检测中教学内容无实践环节的现状,考虑信息技术在材料科学和教学中的应用,以培养掌握计算机技术在材料科学中应用的具有社会主义核心价值观的民航特色人... 针对计算机在材料科学中的应用课程教学中虚拟仿真缺乏实验验证及计算机在材料成形检测中教学内容无实践环节的现状,考虑信息技术在材料科学和教学中的应用,以培养掌握计算机技术在材料科学中应用的具有社会主义核心价值观的民航特色人才为主线,以培养学生的基础理论和实践能力为重点,基于OBE理念对教学内容进行更新及分模块重构,通过开展课程思政与思想政治课协同、线上与线下协同、虚拟仿真与实验验证协同、大作业与竞赛及毕业设计协同、终结性考核与形成性考核协同教学,构建了“一条主线、两个重点、五个协同”的课程育人模式,取得了一定效果。 展开更多

关键词 新工科 OBE 计算机 材料科学 育人模式

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稳态法测量不同孔洞结构样品盘导热系数研究

10

作者 张小娟 李泽朋 张国尚 《大学物理实验》 2023年第3期51-54,共4页

对稳态法测量导热系数实验样品盘,设计不同孔洞结构分布,进行导热系数测量,分析比较了不同孔洞结构分布对样品导热系数的影响。结果表明,孔洞越大,样品导热系数越小;孔洞面积相同条件下,由于边缘效应影响,孔洞总周长越大的样品盘,其导... 对稳态法测量导热系数实验样品盘,设计不同孔洞结构分布,进行导热系数测量,分析比较了不同孔洞结构分布对样品导热系数的影响。结果表明,孔洞越大,样品导热系数越小;孔洞面积相同条件下,由于边缘效应影响,孔洞总周长越大的样品盘,其导热系数越大,体现了材料不同以及孔洞分布不同时呈现的不同导热性能。对样品盘设计橡胶/空气不同孔洞结构分布,测量并分析橡胶/空气样品盘异于原样品盘的导热性能,可丰富实验教学内容,增加实验创新方案,为学生深入理解物体导热性能提供途径;在拓展课程内容建设、启发实验创新设计思维等方面具有借鉴意义。 展开更多

关键词 稳态法 导热系数 孔洞结构

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纳米压痕试验确定80Au/20Sn焊料蠕变参数 被引量：4

11

作者 张国尚 荆洪阳 +2 位作者 徐连勇 魏军 韩永典 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期680-685,共6页

80Au/20Sn焊料合金被广泛用于微电子及光电子封装中,其焊料的蠕变性能对于器件的长期运行至关重要。描述蠕变行为的蠕变参数,对于求解蠕变本构模型及分析蠕变机制具有重要意义。在不同加载速率及不同温度下对80Au/20Sn焊料进行了恒加载... 80Au/20Sn焊料合金被广泛用于微电子及光电子封装中,其焊料的蠕变性能对于器件的长期运行至关重要。描述蠕变行为的蠕变参数,对于求解蠕变本构模型及分析蠕变机制具有重要意义。在不同加载速率及不同温度下对80Au/20Sn焊料进行了恒加载速率/载荷纳米压痕试验,用半椭圆模型对出现"挤出"压痕的接触面积修正后由Oliver-Pharr法求得了不同温度下的弹性模量及硬度,基于压痕做功概念获得了蠕变参数。结果表明,基于压痕做功概念得到的蠕变应力指数和蠕变激活能与传统单轴拉伸蠕变测试结果相差在13%以内,说明该测试和分析方法能在一定程度上预测焊料的蠕变参数。 展开更多

关键词 蠕变参数 单轴拉伸蠕变 纳米压痕 压痕功

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电热载荷对CFRP复合材料冲击后压缩性能研究 被引量：3

12

作者 纪朝辉 刘刚 +2 位作者 王志平 李娜 张国尚 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期48-52,共5页

采用实验室电热载荷试验环境与测试平台,测试了CFRP复合材料在多种电流制度下试样的表面温度分布,并获得了CFRP复合材料电阻在不同电流强度下的变化规律,初步揭示了CFRP复合材料的电阻与电流强度之间呈线性递减的关系;对五种不同电流处... 采用实验室电热载荷试验环境与测试平台,测试了CFRP复合材料在多种电流制度下试样的表面温度分布,并获得了CFRP复合材料电阻在不同电流强度下的变化规律,初步揭示了CFRP复合材料的电阻与电流强度之间呈线性递减的关系;对五种不同电流处理的CFRP复合材料进行了冲击后的剩余压缩强度试验(CAI)测试,试验后采用超声C扫描检测、外观检查与断口侧面宏观观察方法对损伤与失效特征进行了对比分析。研究结果表明,CFRP复合材料的剩余压缩强度随通入电流强度的大小呈先保持不变后下降的趋势,当电流超过20A时,试样表面冲击凹坑深度和冲击损伤面积增长较快,分层损伤与纤维断裂现象越来越严重。 展开更多

关键词 复合材料层合板 电热损伤 冲击损伤 剩余压缩强度

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基于局部法由示波冲击试验对断裂韧性的预测 被引量：2

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作者 徐连勇 荆洪阳 +1 位作者 霍立兴 张国尚 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期753-758,共6页

研究了基于局部法由冲击试验对三点弯曲试样断裂韧性的预测.通过对X65管线钢韧脆转变温度下的示波冲击及三点弯曲试验,得到示波冲击试验每个试样的能量-时间、载荷-时间、载荷点位移-时间的关系曲线和三点弯曲试验每个试样的断裂韧性值... 研究了基于局部法由冲击试验对三点弯曲试样断裂韧性的预测.通过对X65管线钢韧脆转变温度下的示波冲击及三点弯曲试验,得到示波冲击试验每个试样的能量-时间、载荷-时间、载荷点位移-时间的关系曲线和三点弯曲试验每个试样的断裂韧性值.利用有限元方法分析了示波冲击及三点弯曲试样裂纹尖端的应力场,通过自编程序求出示波冲击试样和三点弯曲试样的材料局部断裂参量,验证了临界威布尔应力符合局部法理论中的双参数威布尔分布,且证明了对本研究的两类试样,临界威布尔应力与试样尺寸和加载形式无关.基于局部法在脆性断裂条件下成功地实现了由示波冲击结果来预测三点弯曲试样的断裂韧性,不仅验证了局部法理论对X65管线钢的适用性,而且证明基于局部法可以通过冲击吸收功来预测和评价材料的断裂韧性. 展开更多

关键词 局部法 有限元分析 威布尔应力 冲击吸收功 断裂韧性

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应用局部法预测焊接接头动态断裂性能 被引量：1

14

作者 荆洪阳 张国尚 +2 位作者 王东坡 霍立兴 张玉凤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第15期1336-1338,共3页

在不同温度、不同加载速率下进行了典型钢结构用钢拉伸试验 ,采用能综合反映加载速率和高加载速率下材料温升的 R参量来描述材料的本构关系。通过理论分析和试验研究 ,讨论了加载速率和温度对钢结构用钢及其焊接接头断裂行为的影响 ,采... 在不同温度、不同加载速率下进行了典型钢结构用钢拉伸试验 ,采用能综合反映加载速率和高加载速率下材料温升的 R参量来描述材料的本构关系。通过理论分析和试验研究 ,讨论了加载速率和温度对钢结构用钢及其焊接接头断裂行为的影响 ,采用基于概率断裂力学的局部法 。 展开更多

关键词 加载速率 断裂韧度 局部法 焊接接头

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80Au-20Sn钎料焊点可靠性研究现状与展望 被引量：2

15

作者 张国尚 荆洪阳 +1 位作者 徐连勇 韩永典 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1-4,92,共5页

共晶80Au-20Sn钎料在大功率电子及光电子器件封装中作为密封和芯片焊接材料特别具有吸引力,在这些应用中焊点的可靠性对于满足设备长期稳定运行至关重要。简要回顾了钎料焊点可靠性提出的背景,介绍了焊点可靠性的评价方法及当前不同工艺... 共晶80Au-20Sn钎料在大功率电子及光电子器件封装中作为密封和芯片焊接材料特别具有吸引力,在这些应用中焊点的可靠性对于满足设备长期稳定运行至关重要。简要回顾了钎料焊点可靠性提出的背景,介绍了焊点可靠性的评价方法及当前不同工艺对80Au-20Sn钎料焊点的影响;指出今后其可靠性研究重点主要集中在复杂服役条件下焊接工艺优化、焊点可靠性测试方法、焊点寿命预测模型以及焊点本构模型等方面。 展开更多

关键词 80Au-20Sn钎料 焊点 可靠性 测试方法

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材料物理专业生产实习多方位人才培养探索 被引量：1

16

作者 张国尚 冯日宝 纪朝辉 《价值工程》 2015年第1期251-252,共2页

专业生产实习是工科专业重要的教学环节,对于培养学生的实践能力与综合素质具有重要作用。针对中国民航大学材料物理专业生产实习中存在的问题,从培养良好行为习惯、促进课程知识与工程实践相结合、提高综合分析与创新思维能力、增强对... 专业生产实习是工科专业重要的教学环节,对于培养学生的实践能力与综合素质具有重要作用。针对中国民航大学材料物理专业生产实习中存在的问题,从培养良好行为习惯、促进课程知识与工程实践相结合、提高综合分析与创新思维能力、增强对社会和就业认识等角度,对师资队伍建设、实习内容、考核方式方面进行了改革。经过两届的实习实践证明,取得了良好效果。 展开更多

关键词 生产实习 教学改革 工程能力与创新思维 综合素质

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多元统计方法在焊工评价体系中的应用 被引量：1

17

作者 姜运建 张国尚 《河北电力技术》 2008年第4期9-11,共3页

介绍基于主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)对焊工进行评价的原理,制订焊工评价调查表并得出评价数据后,详细介绍主成分—聚类分析法对焊工进行评价的试验方法及过程,并进行了实例验证。

关键词 焊工评价 主成分分析 聚类分析 焊接质量

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CFRP层合板电热损伤温度场及性能研究

18

作者 王志平 姚佳伟 +1 位作者 张国尚 李娜 《中国民航大学学报》 CAS 2014年第6期33-37,共5页

采用ABAQUS有限元软件建立了CFRP层合板的匀质实体模型和纤维束-树脂模型,利用热-电耦合模块,分别计算了多种电流制度下稳态表面温度场和内部温度梯度,仿真计算结果与实际测试结果吻合较好;通过CFRP层合板试样拉伸强度的测试、断面微观... 采用ABAQUS有限元软件建立了CFRP层合板的匀质实体模型和纤维束-树脂模型,利用热-电耦合模块,分别计算了多种电流制度下稳态表面温度场和内部温度梯度,仿真计算结果与实际测试结果吻合较好;通过CFRP层合板试样拉伸强度的测试、断面微观形貌的分析以及DSC热分析,研究了电热损伤对CFRP力学性能和耐热性的影响,研究结果表明:电热损伤对试样的力学性能和耐热性均有较大影响;随着电热温度的提高,CFRP层合板试样的拉伸强度及耐热性均呈现下降趋势。 展开更多

关键词 CFRP 电热损伤 温度场 拉伸强度 耐热性

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焊接接头脆性断裂评定的局部法研究进展

19

作者 张国尚 荆洪阳 +2 位作者 马崇 张玉凤 霍立兴 《压力容器》 2003年第7期43-47,共5页

介绍了几种焊接结构断裂行为预测和评定方法的局限性。从理论基础、微观理论基础、评定方法等方面详细论述了焊接接头脆性断裂评定的局部法 ,并介绍了国内外研究状况及最新进展。指出研究各种塑性损伤模型在焊接接头中的可行性 ,探讨符... 介绍了几种焊接结构断裂行为预测和评定方法的局限性。从理论基础、微观理论基础、评定方法等方面详细论述了焊接接头脆性断裂评定的局部法 ,并介绍了国内外研究状况及最新进展。指出研究各种塑性损伤模型在焊接接头中的可行性 ,探讨符合焊接接头特点的塑性损伤模型及控制参量的必要性。分析塑性损伤对Beremin解理断裂模型局部断裂参量的影响 ,进而利用局部法对焊接接头的脆性断裂行为进行科学预测。 展开更多

关键词 脆性断裂 局部法 威布尔应力 塑性损伤 焊接结构

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GFRP层压板挖补修理后的吸湿行为

20

作者 王志平 梁吉勇 张国尚 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期33-36,共4页

对采用不同台阶比率挖补修理的玻璃纤维增强树脂基复合材料层合板进行了吸湿实验,获得了各种台阶比率试样的吸湿规律以及损伤行为。通过面内剪切强度测试以及形貌观察,研究分析了导致吸湿试件强度降低以及层间开裂的主要因素。实验发现... 对采用不同台阶比率挖补修理的玻璃纤维增强树脂基复合材料层合板进行了吸湿实验,获得了各种台阶比率试样的吸湿规律以及损伤行为。通过面内剪切强度测试以及形貌观察,研究分析了导致吸湿试件强度降低以及层间开裂的主要因素。实验发现:玻璃纤维增强树脂基复合材料的孔隙率是影响层合板吸湿率和层间开裂的重要影响因素,孔隙率越高,吸湿率越高,但层间开裂倾向却降低;台阶比率对长时间吸湿试件的强度保持率有较大的影响,恰当选择台阶比率不但有助于提高强度恢复率,还可减小因吸湿而产生的强度降低幅度;吸湿会导致玻璃纤维增强树脂基复合材料层合板的面内剪切强度大幅度下降,导致这种结果主要原因之一是吸湿会严重劣化纤维/树脂界面粘结状态。 展开更多

关键词 复合材料 修补 吸湿 裂纹 孔隙

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