碳／芳綸混雜正交三向復(fù)合材料既能充分利用正交三向結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性好、抗分層、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),又能充分發(fā)揮不同纖維材料的性能優(yōu)勢(shì),克服了單一纖維復(fù)合材料某些性能弱點(diǎn),在工程領(lǐng)域有極大應(yīng)用潛力。復(fù)合材料構(gòu)件在服役過程中大多數(shù)都會(huì)承受不同形式的循環(huán)交變載荷,產(chǎn)生疲勞損傷,損傷的積累與擴(kuò)展會(huì)引起材料強(qiáng)度與剛度的急劇損失,大幅降低材料的力學(xué)性能和使用壽命而帶來(lái)安全隱患甚至產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。因此,本課題通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)碳／芳綸混雜正交三向復(fù)合材料面內(nèi)拉伸載荷和拉伸疲勞載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)、疲勞性能、結(jié)構(gòu)效應(yīng)以及損傷機(jī)理進(jìn)行了研究,并與碳纖維和芳綸纖維正交三向復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比分析,以期對(duì)于混雜復(fù)合材料及其構(gòu)件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。采用基于全場(chǎng)位移的數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）方法對(duì)四種正交三向復(fù)合材料進(jìn)行了其材料級(jí)拉伸性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)緯紗采用碳纖維,Z向紗為芳綸纖維的混雜正交三向復(fù)合材料面內(nèi)拉伸模量和斷裂強(qiáng)度最大,斷裂伸長(zhǎng)率和泊松比較高；接下來(lái)的復(fù)合材料拉伸模量和強(qiáng)度從高到低依次是非混雜的碳纖維復(fù)合材料、經(jīng)緯紗采用碳纖維和芳綸間隔排列的混雜復(fù)合材料和非混雜的芳綸纖維復(fù)合材料。因此... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 層合復(fù)合材料疲勞性能研究現(xiàn)狀
    1.3 三維織物增強(qiáng)復(fù)合材料疲勞性能研究現(xiàn)狀
    1.4 混雜纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料
        1.4.1 混雜纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料含義與特點(diǎn)
        1.4.2 混雜纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料組分及應(yīng)用
        1.4.3 混雜效應(yīng)
    1.5 課題研究目的和意義
    1.6 課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 碳/芳綸混雜正交三向復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.1 碳纖維
        2.1.2 芳綸纖維
        2.1.3 環(huán)氧樹脂
    2.2 正交三向織物設(shè)計(jì)與織造
        2.2.1 正交三向織物設(shè)計(jì)
        2.2.2 正交三向織物織造
    2.3 復(fù)合成型工藝
    2.4 正交三向復(fù)合材料表面和截面形態(tài)
第三章 織造過程對(duì)纖維束拉伸性能的影響
    3.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法
    3.2 試樣制備
    3.3 測(cè)試結(jié)果與分析
第四章 碳/芳綸混雜正交三向復(fù)合材料經(jīng)向拉伸性能
    4.1 數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)方法概述
    4.2 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法
    4.3. DIC試樣制備
    4.4 拉伸測(cè)試結(jié)果與分析
    4.5 結(jié)論
第五章 碳/芳綸混雜正交三向復(fù)合材料拉伸疲勞性能
    5.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法
    5.2 試樣制備
    5.3 拉伸疲勞性能測(cè)試結(jié)果與分析
        5.3.1 疲勞壽命
        5.3.2 疲勞測(cè)試力學(xué)響應(yīng)
        5.3.3 剛度退化
        5.3.4 剩余強(qiáng)度和剛度
        5.3.5 疲勞損傷機(jī)理
        5.3.6 疲勞損傷模式
    5.4 結(jié)論
第六章 總結(jié)與存在問題
    6.1 總結(jié)
    6.2 存在問題
參考文獻(xiàn)
發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參與科研工作情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合材料用三維機(jī)織物成型性的研究進(jìn)展[J]. 徐藝榕,孫穎,韓朝鋒,陳利,李嘉祿,潘寧.  紡織學(xué)報(bào). 2014(09)
[2]超低溫處理對(duì)T700碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料拉—壓疲勞性能的影響[J]. 劉新,武湛君,蔡永超,王海瑞.  宇航學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]層層接結(jié)三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料的三點(diǎn)彎曲疲勞破壞[J]. 姚瑤,金利民.  纖維復(fù)合材料. 2014(02)
[4]三維編織復(fù)合材料T型梁彎曲疲勞性能研究[J]. 張中偉,嚴(yán)靜.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2014(04)
[5]芳綸纖維的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 孔海娟,張蕊,周建軍,馬禹,滕翠青,余木火.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(11)
[6]三維正交機(jī)織復(fù)合材料低周彎曲疲勞力學(xué)性能有限元模擬[J]. 汪金花,方芳,楊格,吳利偉,孫寶忠.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料拉-拉疲勞行為研究[J]. 梅端,王鈞,李君明,司洪效.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2013(02)
[8]含低速?zèng)_擊損傷復(fù)合材料層合板剩余壓縮強(qiáng)度及疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 朱煒垚,許希武.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]四步法三維編織復(fù)合材料彎曲疲勞行為實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉瑞強(qiáng),趙強(qiáng).  纖維復(fù)合材料. 2012(02)
[10]T700復(fù)合材料層合板拉-拉疲勞性能[J]. 王軍,程小全,張紀(jì)奎,酈正能.  航空材料學(xué)報(bào). 2012(03)

博士論文
[1]四步法三維編織復(fù)合材料彎曲疲勞性質(zhì)及損傷演化有限元分析[D]. 吳利偉.東華大學(xué) 2014
[2]數(shù)字圖像相關(guān)方法及其在材料力學(xué)性能測(cè)試中的應(yīng)用[D]. 劉小勇.吉林大學(xué) 2012
[3]三維角聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲疲勞性能與結(jié)構(gòu)效應(yīng)[D]. 金利民.東華大學(xué) 2012

碩士論文
[1]數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）測(cè)量方法在材料變形研究中的應(yīng)用[D]. 白曉虹.東北大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3431091