复合材料结构经常要在较高温度下使用,如高速飞行时的复合材料机翼翼面,在气动加热下表面温度会达到100以上;航空和航天器发动机复合材料构件要求承受更高的工作温度。另外,复合材料层合板或层合结构的成形温度都比较高,如高温固化的树脂基复合材料层合板,固化温度达177。复合材料结构除了在高温环境下使用之外,还有可能处于湿度很高的环境。 对于树脂基复合材料层合板,温度的升高和吸入水分都会导致基体的膨胀和性能下降,使层合板产生湿热变形和性能下降。另外,纤维增强树脂复合材料单层的力学性能是各向异性的,其热膨胀性能和湿膨胀性能也是各向异性的。由于层合板各单层的湿热变形不一致,而单层之间又是黏结在一起的,限制了各单层的自由变形,因此在各单层中还会产生残余应力和残余应变。残余应力和残余应变的存在显然会影响到层合板的强度。湿热对树脂基复合材料基本力学性能以及对层合板强度和刚度的影响也称为湿热效应,这也是树脂基体复合材料层合板特有的重要特性。 本章主要介绍湿热对树脂基复合材料力学性能的影响以及考虑湿热影响的层合板刚度和强度分析方法。 第6章 复合材料层合板的湿热效应 高温尤其是湿热联合作用对树脂基复合材料力