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现代航天航空技术中,为减轻飞行器重量而采用的复合材料对雷电更敏感,遭受雷击时飞机损失更大。飞机复合材料层压板遭受雷电流冲击破坏通常发生在一个极短的时间内,该过程涉及了雷电流的电弧烧蚀、焦耳热以及声波冲击等雷电过程对材料的破坏作用,探究碳纤维复合材料层压板雷电损伤行为问题具有重要的工程意义。 本文针对三种碳纤维复合材料层压板的雷电损伤行为展开试验研究,进行了直流小电流和不同雷电流参数下碳纤维复合材料层压板的基本电气性能试验。同时对飞机上常用的三种复合材料进行雷电流直接效应试验,研究了复合材料层压板的雷电损伤模式,提出了损伤形成过程,并着重针对雷电峰值电流、作用积分、传输电荷量等雷电流参数与复合材料层压板雷击损伤程度(损伤面积和损伤深度)的关系进行研究,分析雷电流参量对复合材料层压板雷电损伤程度的影响。最后,重点对飞机上两种不同防护方式的复合材料结构进行试验研究,并对比分析了它们的雷电防护能力及优缺点。本论文的试验结果显示复合材料层压板在低等级雷电流冲击下获得的阻抗与直流小电流测试结果之间无明显差异,且雷电流下得到的阻抗往往低于直流电流测试的结果;雷电流波形参数研究结果显示影响雷击损伤程度最主要的因素是作用积分。 通过针对上述碳纤维复合材料层压板进行的雷电流试验,探索了复合材料层压板的雷电损伤行为,这些研究可为飞机复合材料层压板的雷电防护设计提供基础数据和参考。