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碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料帽型加筋壁板能够在不增加壁厚的情况下大量增加结构的刚度和轴向载荷传递效率,在航空、汽车、风电等多个领域应用广泛。但是复合材料帽型加筋件在使用、维护过程中不可避免的会遭受到低速冲击,如跑道碎石、维护工具掉落等。此类冲击往往在试件表面形成目视不易检查的凹坑,但是试件性能已大受影响,有时性能下降幅度高达50%,在后续的使用过程中易于发生事故,对构件的安全性产生巨大威胁。此外,考虑到复合材料在使用过程中长期暴露于湿热等极端环境下,因此有必要探明不同冲击能量以及冲击位置对于未受湿热处理/受湿热处理CFRP帽型加筋壁板冲击损伤、屈曲/后屈曲模式、屈曲载荷以及最终失效载荷的影响,厘清构件的损伤形式及机理,为损伤容限设计提供参考,提升构件的安全性。本文主要进行了如下几个方面的研究:(1)针对典型结构的帽型加筋壁板进行了5种不同能量的冲击及冲击后压缩试验。对冲击后/冲击-压缩后的试件进行目视以及超声C-扫检测损伤,获得了不同冲击能量下试件的典型损伤特征。研究了冲击能量和损伤特征以及剩余压缩强度之间的关系;分析了受到不同能量冲击及压缩后,帽型加筋板的失效模式以及应变分布情况。研究表明:加筋板的破坏起始于冲击位置的分层,在冲击能量为0J,10J时,最终压缩破坏的位置较为随机,且分层区域面积较大;冲击能量为20J,30J,40J,50J时,破坏位置为受冲击处且分层区域面积较小。特别的,当冲击能量为40J,50J时,试件基本失去屈曲能力,导致了剩余压缩载荷的急剧降低。(2)鉴于在实际使用过程中帽型加筋板受冲击的位置较为随机,选取典型冲击能量为20J,选取蒙皮边缘、蒙皮加筋板结合处、蒙皮中段这3个典型位置,研究了不同冲击位置对于帽型加筋壁板冲击/压缩损伤特征的影响。对加筋板的3个不同冲击位置进行低速冲击及冲击后压缩试验,测量了凹坑的深度,使用超声C扫测量了损伤区域的面积。进行轴向压缩实验,研究了不同位置的冲击损伤对于加筋板屈曲和后屈曲行为的影响。研究表明:不同冲击位置受到冲击后,由于试件厚度、边界约束条件等的不同,试件的凹坑深度以及损伤面积存在着较大的不同。A点与C点受到冲击后试件的压缩强度分别下降了19.51%,25.83%,B点受到冲击后试件的压缩强度下降幅度最大,达到了34.27%,因为B点为蒙皮与加筋件的结合处,冲击损伤影响了界面的结合性能。但值得注意的是,不同位置受冲击后试件的屈曲载荷并没有显著不同,均下降了约33%。(3)通过与室温环境下加筋板损伤特征的对比,研究湿热环境对于冲击损伤特征以及剩余压缩强度的影响。首先开展了加筋板的吸湿实验,对湿热处理/受低速冲击后的试件进行轴向压缩。通过压缩试验,获得了加筋壁板的刚度退化以及损伤扩展规律。研究了湿热环境对于帽型加筋壁板冲击及冲击后压缩性能的影响规律。结果表明:湿热处理后试件的凹坑深度、分层面积降低,因为湿热处理提高了树脂的延展性。C扫检测的结果表明:分层区域产生了许多纤维拔出的“针状”分层。此外,在压缩过程中试件的屈曲及后屈曲模式并没有显著不同,主要包括纤维的撕裂,加筋板的断裂以及界面处的分层,但是屈曲载荷及失效载荷的平均下降幅度相较第三章又增加了约10%。对损伤试件取样进行SEM电镜观察,结果表明:试件性能下降的主要原因为湿热环境导致了基体性能退化以及纤维和基体的结合强度降低。本文系统的考察了冲击能量/冲击位置,以及湿热环境对于帽型加筋壁板冲击损伤特征以及压缩时屈曲/后屈曲模式的影响,为复合材料帽型加筋壁板的损伤容限设计提供了参考,为帽型加筋壁板的“搭积木”实验提供了数据,为推动加筋壁板的工程化应用打下了基础。