吸湿环境下环氧树脂内应力场的确定

环氧树脂及其制品因其优良性能广泛应用在船舶制造中,长期在潮湿环境中服役时,基体吸收水分易引起膨胀翘曲等变形,进而引发失效隐患。本文采用重量分析试验、光纤布拉格光栅(FBG)传感器应变监测技术,确定了环氧树脂中的饱和吸湿量、水分扩散系数和湿膨胀系数等吸湿系数,在此基础上构建了能够预测环氧树脂中随时间变化的水分扩散及应力场分布的湿-力模型,用有限元方法实现了对随吸湿时间变化的树脂中应力场的数值模拟。并结合相移数字光弹试验方法,将数值模拟结果与试验结果进行了比较,显示了良好的一致性,发现环氧树脂吸湿过程中切应力随时间呈现出先升后降的趋势。