雷电流分量对碳纤维增强型复合材料层合板的雷击损伤效应

摘要：

为了研究不同时序组合方式的多重连续雷电流分量作用下碳纤维增强型复合材料(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)层合板的雷击损伤特性,通过雷击损伤区域形态观察,红外温度测试,C扫描探测等手段,对比了多重连续雷电流分量作用下CFRP的雷击损伤类型及损伤程度,研究影响CFRP雷击损伤深度和面积的因素,并探索多重连续雷电流分量在CFRP层合板上的散流特性与作用机理.研究发现:CFRP层合板的雷击损伤类型包括纤维断裂、烧蚀,树脂热解,铺层分离等.在论文实验条件下,当雷电流A、B、C及D分量连续作用时,损伤面积达2 790 mm2,损伤深度约为1.28 mm.在多重连续雷电流脉冲作用过程中,雷电损伤深度主要与上升梯度高的雷电流A及D分量产生的局部热效应、冲击力效应及介质击穿有关;而CFRP层合板雷击损伤面积与表面温度的增加主要受到作用时间长、转移电荷量大的雷电流C分量的影响.对多重连续雷电流损伤效应的研究能够加深对雷击作用过程的理解,为CFRP雷电直接效应测试标准的完善、CFRP结构的优化和设计提供实验依据与理论基础.

关键词：碳纤维增强型复合材料、多重连续雷电流分量、雷电直接效应、雷击损伤、超声C扫描

所属期刊栏目：45

分类号：TB332;V214.8;O322

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3836-3843