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碳纖維復合材料電導率-溫度特性測量及其在預測雷擊熱效應中的應用

摘要:飛機的碳纖維復合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)蒙皮在遭受雷擊時將經受急劇的溫升效應,對材料電導率造成重要影響,而這一影響又反作用于焦耳熱產生過程.文章通過直接加熱和電加熱兩類實驗分別測量了ZT7H/5229D碳纖維/樹脂層合板在升降溫過程中的電導率溫度特性;開展了脈沖大電流試驗,測量了模擬雷擊情況下材料表面的瞬時溫度.將實測的電導率溫度參數應用到仿真模型中,仿真分析了脈沖注入實驗的瞬時溫度,結果表明:兩類實驗的電導率溫度特性有著良好的一致性,CFRP在升降溫過程中的回滯環(huán)現象、熱解及基體熱固性變化,會影響加溫前后及升降溫過程中的電導率;基于實驗測量規(guī)律的仿真模型能夠更準確預測雷電流注入時CFRP的溫度場.

關鍵詞:
  • 碳纖維復合材料  
  • 電導率  
  • 雷擊  
  • 瞬時溫度  
  • 損傷效應  
作者:
郭一帆; 付尚琛; 趙輝; 孫征; 戴振華
單位:
陸軍工程大學電磁環(huán)境效應與光電工程國家級重點實驗室; 南京210007; 78118部隊; 成都610057
刊名:
電波科學學報

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期刊名稱:電波科學學報

電波科學學報緊跟學術前沿,緊貼讀者,國內刊號為:41-1185/TN。堅持指導性與實用性相結合的原則,創(chuàng)辦于1986年,雜志在全國同類期刊中發(fā)行數量名列前茅。