碳纤维-木构件端面复合界面湿热效应研究开题报告

1. 研究目的与意义

通过湿热环境试验对复合材及其构成单元进行研究，以考察湿热环境条件下的复合界面变化。

碳纤维-木材复合材作为工程用结构材常在湿热环境下使用，因而会引发湿热效应，从而降低力学性能，影响碳纤维与木材复合界面的结合强度与应力传递，大大削弱碳纤维的增强作用。

本试验将从根本上探究湿热效应对复合界面的影响，将其视觉化、数值化，让碳纤维-木材复合材料能够经受住湿热环境的考验。

2. 国内外研究现状分析

国内外关于frp增强木材的研究主要集中在：1、frp与木材粘结工艺与设计计算，着重于frp制造技术、复合工艺以及承载能力设计计算，未考虑到湿热状态影响。

2、frp与木材粘结界面的力学研究，但是大多集中于张裂以及疲劳断裂裂纹扩展规律，以及木材表面改性处理与胶和强度的关系。

frp-木材界面问题目前尚未有统一的模型能解决，在国内外多年的研究中，对于frp-木材界面的应力传递和各种界面行为有了一定的认识，其中包括破坏模式和粘结强度。

3. 研究的基本内容与计划

试验材料：落叶松规格材100mm50mm3mmCFRP片材100mm50mm0.73mmCFRP-木材复合材（非对称） 电阻应变片4mm2mm试验设备：高低温湿热试验箱应变测试仪干燥箱 试验项目：等温湿效应试验 等湿热效应试验 非对称复合材湿热试验 12月~1月10日：查找文献，填写开题表格，撰写文献综述，制作PPT2月16日~3月初：做试验初步准备，拟定详细研究方案 3月初~5月初：开展试验、采集数据 5月初~5月底：撰写论文，查漏补缺

4. 研究创新点

首次对复合材料端面的湿热环境效应进行了研究，并通过该研究使碳纤维增强后的木材端面能够经受住环境温湿作用状态的考验