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202505010.pdf
文章编号： 1672-6987（2025）05-0073-09 DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.05.010
马佳宾， 赵迅鹏， 孙双双*（青岛科技大学 机电工程学院， 山东 青岛 266061）
摘要： 基于经典层合板理论和宏观力学分析方法，建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料非对称（G/CFHCA）层合板强度分析模型，应用Matlab编写了其强度计算程序，研究了湿热环境下温度、湿度和铺层比例对层合板强度的影响规律。结果表明：湿热环境下，G/CFHCA层合板随着温度的升高，其强度下降比较明显，受温度影响程度较大；环境温度一定时，G/CFHCA层合板强度随着吸湿率的提高而下降，但下降不明显；环境温度为110 ℃时，拉伸强度最多仅下降1.72%，弯曲强度最多仅下降1.96%；环境条件为湿态80 ℃，G/CFHCA层合板在x方向受到拉伸或弯矩载荷作用时，其强度随着90°铺层比例的增大而降低，拉伸强度与弯曲强度分别降低47.5%、43.6%；随着0°铺层比例的增大而提高，拉伸强度与弯曲强度分别提高215.1%、100.6%。
关键词： 湿热环境； 玻/碳纤维混杂复合材料； 非对称层合板； 拉伸强度； 弯曲强度
中图分类号： TB 332 文献标志码： A
引用格式： 马佳宾， 赵迅鹏， 孙双双. 湿热环境下玻/碳纤维混杂非对称层合板强度预测［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（5）： 73-81.
MA Jiabin， ZHAO Xunpeng， SUN Shuangshuang. Strength prediction of glass/carbon fiber hybrid asymmetric laminates under hygrothermal environment［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（5）： 73-81.
Strength Prediction of Glass/Carbon Fiber Hybrid Asymmetric Laminates Under Hygrothermal Environment
MA Jiabin， ZHAO Xunpeng， SUN Shuangshuang（College of Electromechanical Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266061， China）
Abstract： Based on the classical laminate theory and macroscopic mechanical analysis method， the strength analysis model of glass/carbon fiber hybrid composite asymmetric （G/CFHCA） laminates under hygrothermal environment was established. The strength calculation program was written by Matlab， and the influence of temperature， humidity and ply ratio on the strength of laminates under hygrothermal environment was studied. The results show that the strength of G/CFHCA laminates decreases obviously with the increase of temperature， and is greatly affected by temperature. When the ambient temperature is constant， the strength of G/CFHCA laminates decreases with the increase of moisture absorption rate， but the decrease is not obvious. At an ambient temperature of 110 ℃， the tensile strength decreased at most by only 1.72% and the bending strength decreased at most by only 1.96%； at an ambient condition of 80 ℃ in the wet state， the strength of G/CFHCA laminates subjected to tensile or bending load in the x-direction decreased with the increase in the ratio of layers laid at 90°， and the tensile and bending strengths decreased by 47.5% and 43.6%， respectively； and with the increase in the ratio of layers laid at 0°， the strength improved by 215.1% and 100.6%， respectively.
Key words： hygrothermal environment； glass/carbon fiber hybrid composite； asymmetric laminate； tensile strength； bending strength
收稿日期： 2024-11-14
基金项目： 山东省自然科学基金项目（ZR2014AL011）.
作者简介： 马佳宾（1998—）， 男， 硕士研究生. * 通信联系人.
