碳纤维/环氧复合材料的低温力学行为和损伤机理研究

项目名称： 碳纤维/环氧复合材料的低温力学行为和损伤机理研究

项目编号： No.11402045

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨雷

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 纤维增强树脂基复合材料是未来高性能运载火箭和可重复使用运载器低温燃料贮箱的理想材料，其前提是解决复合材料在低温下应用的基本力学问题。国内外在复合材料的低温力学性能方面开展了系列研究，取得了初步的研究成果。但这些工作多以实验研究为主，在理论分析和数值模拟方面仍缺少必要的经验。相对于实验方法，采用数值模拟不仅能极大地降低研究成本，也有助于从根本上理解复合材料在低温下的损伤机理。本项目拟采用实验研究与数值模拟相结合的方法，对碳纤维/环氧复合材料在液氮温度下的力学行为进行研究。通过实验方法测试碳纤维、环氧树脂及其复合材料在低温下的热、力学性能，建立纤维增强树脂基复合材料在低温下的微观力学损伤模型，对复合材料在低温下的力学响应和损伤过程进行模拟，从而揭示复合材料在低温下的损伤机理。本项目不仅具有重要的理论意义，更将为复合材料低温贮箱的设计和研发提供依据。

中文关键词： 纤维增强复合材料；低温；力学性能；损伤机理；数值模拟

英文摘要： Fiber reinforced resin matrix composite is an ideal candidate material for cryogenic fuel tanks of future high-performance carrier rockets and Reusable Launch Vehicles (RLV), on the premise that the fundamental mechanical behaviors of composite material a

英文关键词： Fiber reinforced composites；Cryogenic temperature；Mechanical property；Damage mechanism；Numerical simulation