發(fā)布時(shí)間：2021-06-05 23:34

　　基于柔性導(dǎo)向三維織造成形方法制備碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂三維織造復(fù)合材料,通過(guò)壓縮試驗(yàn)測(cè)試和微觀形貌分析,研究了三維柔性導(dǎo)向復(fù)合材料的面內(nèi)壓縮強(qiáng)度、壓縮變形特征和失效行為隨導(dǎo)向結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,隨著導(dǎo)向套直徑的減小,導(dǎo)向套的壓縮斷裂模式由導(dǎo)向套/基體分離轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)向套/基體分離與導(dǎo)向套剪切斷裂或軸向開(kāi)裂的混合損傷模式,提高了材料的壓縮斷裂應(yīng)力。為避免纖維束在織造成形過(guò)程中產(chǎn)生彎折或扭轉(zhuǎn),導(dǎo)向陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮導(dǎo)向套排布間隙大小與所選纖維束尺寸相近。 

【文章來(lái)源】：工程塑料應(yīng)用. 2020,48(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

三維織造復(fù)合材料預(yù)制體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為不同導(dǎo)向套排布參數(shù)下三維織造復(fù)合材料的X/Y向壓縮應(yīng)力–應(yīng)變曲線,可知,沿X/Y向壓縮時(shí),三維織造復(fù)合材料的壓縮應(yīng)力–應(yīng)變曲線表現(xiàn)出典型的韌性斷裂的特征。當(dāng)導(dǎo)向套排布間隙相同時(shí),導(dǎo)向套直徑1.5 mm的試樣,其壓縮強(qiáng)度明顯高于導(dǎo)向套直徑6 mm的試樣;當(dāng)導(dǎo)向套直徑相同時(shí),排布間隙為4.5 mm的試樣均表現(xiàn)出較高的壓縮強(qiáng)度。試樣在加載初期,導(dǎo)向套、纖維、基體協(xié)同變形,隨著壓縮載荷的增加,試樣變形量增大,由于導(dǎo)向套附近存在富樹(shù)脂區(qū),導(dǎo)致導(dǎo)向套/基體界面處首先產(chǎn)生微裂紋,微裂紋逐漸積累形成宏觀裂紋,并隨著壓縮變形量的增加逐步向基體、纖維處擴(kuò)展,如圖3所示。當(dāng)與加載方向平行的纖維束發(fā)生屈曲失效后,還未發(fā)生斷裂的導(dǎo)向套作為主要承載單元。所以,應(yīng)力達(dá)到最高值后,未發(fā)生迅速下降,而是出現(xiàn)緩慢的降低,由于導(dǎo)向套的存在,試樣的壓縮變形過(guò)程表現(xiàn)出較好的韌性特征。

試樣在加載初期,導(dǎo)向套、纖維、基體協(xié)同變形,隨著壓縮載荷的增加,試樣變形量增大,由于導(dǎo)向套附近存在富樹(shù)脂區(qū),導(dǎo)致導(dǎo)向套/基體界面處首先產(chǎn)生微裂紋,微裂紋逐漸積累形成宏觀裂紋,并隨著壓縮變形量的增加逐步向基體、纖維處擴(kuò)展,如圖3所示。當(dāng)與加載方向平行的纖維束發(fā)生屈曲失效后,還未發(fā)生斷裂的導(dǎo)向套作為主要承載單元。所以,應(yīng)力達(dá)到最高值后,未發(fā)生迅速下降,而是出現(xiàn)緩慢的降低,由于導(dǎo)向套的存在,試樣的壓縮變形過(guò)程表現(xiàn)出較好的韌性特征。2.2 壓縮破壞機(jī)制分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柔性導(dǎo)向三維織造復(fù)合材料預(yù)制體細(xì)觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 劉云志,戰(zhàn)麗,王爭(zhēng),張群,李志坤.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2020(06)
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博士論文
[1]三維正交機(jī)織物成形過(guò)程建模及其增強(qiáng)復(fù)合材料壓縮性能研究[D]. 應(yīng)志平.浙江理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3213124