纤维增强树脂基复合材料的湿热老化是复合材料经受吸湿、温度和应力联合作用而产生的退化过程。在吸湿过程中，结构内部会产生溶胀应力，这种内应力的反复作用并达到某一量级时会引起应力开裂，以致于形成龟裂纹。含损伤碳纤维复合材料层压板在湿热环境长期作用下除引起降质外，也可能引起损伤扩展，最终使层压板强度性能下降。研究人员针对碳纤维材料湿热及老化性能做个分析。

　　三款试验样品分别为标准拉伸试件、标准带孔拉伸试件和标准压缩试件，由江苏博实定制提供，铺层与碳纤维复合材料及飞机整体油箱壁板的铺层相同，{45/0/-45/0/45/90/-45/0/45/0/-45}，纤维含量为60%，尺寸为230mm*25mm*2.5m、230mm*38mm*2.2mm、150mm*100mm*2.2mm。

　　对于设计的试件铺层，根据可选择性准则确定的冲击能量为15J，使用直径为12.7mm钢质半圆形冲头的落锤式冲击装置引入15J能量的冲击损伤。已有的研究成果表明，老化前冲击比老化后冲击引起更大的压缩强度降。因此，选择在湿热老化前引入冲击损伤。

　　1.平板和带孔拉伸实验

　　自然干状态下平板拉伸试件的结果与湿热老化后的平板拉伸试件进行对比，我们发现弹性模量下降了1.3%，拉伸强度下降了约7.6%，即湿热老化后强度保持率为92%，破坏应变下降了6.3%，拉伸变形下降22.2%。

　　2.带孔层压板拉伸试验结果

　　带孔试件在经受4倍寿命期湿老化，孔边缘未出现损伤，其拉伸破坏形式均是从孔截面破话。自然干状态下带孔板拉伸试验结果与老化后的数据相比，拉伸模量下降了3.8%，破坏应变下降了10%，破坏变形增大了17.5%，这表面湿热/热载老化使带孔板的性能普遍下降，却下降幅度大于平板试件的下降幅度。

　　3.湿热谱老化对层压板冲击后压缩强度的影响

　　层压板压缩试验在专门设计的夹具中进行。试件安装中各边的预紧力要基本相同，试件中心与试验机中心要求对准。试验中根据试件两面的应变调整预紧力及位置。

　　对无损层压板在自然干态和老化后及含15J能量冲击损伤层压板在自然干态和老化后这四组层压板进行压缩试验。可以看出自然干态下无损层压板拉伸模量为55.00GPa，破坏载荷为79.00kN，破坏应变为5989LE，湿热老化后层压板的拉伸模量为54.05GPa，下降了3.6%，破坏载荷为73.66kN，下降了6.8%，即强度保持率为93.7%，破坏应变5785LE，下降了4.2%。

　　自然干态层压板15J能量冲击后的弹性模量为48.00GPa，破坏载荷为59.6kN，破坏应变4402LE，而层压板冲击后经过私奔寿命加速湿热老化，则性能下降较大。其中弹性模量下降了3.6%，破坏应变下降13.7%，破坏载荷下降了21%，这些数据也说明湿热老化后的CAI强度的保持仅有80%。