舰船碳纤维复合材料抗砂石冲击测试技术研究

摘要

在海洋滩涂环境中,碳纤维复合材料易遭受砂石冲击,为了研究砂石冲击对碳纤维复合材料的损伤情况,有必要对砂石冲击测试技术进行研究。基于压缩空气炮系统对砂石进行加速,采用高速摄像机获取砂石冲击的瞬时速度,得到砂石冲击碳纤维复合材料的瞬时能量值。冲击完成后,采用超声探伤仪对冲击区域进行无损检测,获取碳纤维复合材料遭受冲击后的内部损伤情况。试验表明,采用该测试技术能够很好地描述碳纤维复合材料遭受砂石冲击的过程。当砂石冲击能量大于0.5 J时碳纤维复合材料的主要损伤形式为纤维断裂损伤,采用弹性涂层可以有效地提高碳纤维复合材料抗砂石冲击的性能。研究结果为舰用碳纤维复合材料的抗砂石冲击研究奠定了一定的技术基础。