碳纤维增强树脂复合材料在多重连续雷电流冲击下的损伤特性

论文摘要

通过对比碳纤维增强树脂复合材料(CF/EP)层合板在单一雷电流脉冲及不同组合及时序的多重雷电流分量作用下的雷击损伤特性,探索多重连续雷电流分量在CF/EP层合板上的散流过程与作用机制。研究发现CF/EP层合板在雷电流脉冲作用下出现纤维断裂、烧蚀、树脂热解、铺层分离等严重雷击损伤。在雷电流A、B、C及D分量连续作用下,CF/EP损伤面积达到2 790mm2,损伤深度约1.28mm。在多重连续雷电流脉冲作用下,CF/EP的雷电损伤深度主要与雷电流A、B及D分量的冲击力效应及介质击穿效应有关,而持续时间长、转移电荷量大的雷电流C分量的热效应对损伤面积的贡献接近40%。CF/EP层合板雷击损伤特性与雷电流分量的组合及作用时序关系密切,雷电流分量单独作用时造成的CF/EP雷击损伤效果与处于多重连续脉冲序列中时所造成的雷击损伤效果有很大差异。对CF/EP在多重连续雷电流作用下损伤效应的研究能够加深对雷电作用过程的理解,并为CF/EP雷电直接效应机制研究及试验方法的建立及完善提供实验和理论依据。

论文目录

• 1 实验平台和实验方法
•   1.1 CF/EP层合板试样
•   1.2 实验平台
•     1.2.1 试品夹持装置
•     1.2.2 多重连续雷电流发生平台
•   1.3 实验方法
• 2 CF/EP层合板雷击损伤实验结果
•   2.1 CF/EP层合板雷击损伤形态
•   2.2 CF/EP层合板雷击损伤区域
• 3 结果分析与讨论
•   3.1 CF/EP层合板的雷击损伤深度和损伤面积
•   3.2 单一雷电流分量与多重连续雷电流分量损伤效应比较
•   3.3 多重连续雷电流分量组合时序对CF/EP层合板雷击损伤的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙晋茹,姚学玲,李亚丰,田向渝,陈景亮

关键词: 复合材料层合板,雷电流,雷电直接效应,雷击损伤,超声扫描

来源: 复合材料学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,航空航天科学与工程

单位: 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51477132,51521065)

分类号: V258.3;TB332

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190104.001

页码: 2764-2771

总页数: 8

文件大小: 514K

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