螳螂蝦螯棒是由螺旋狀礦質(zhì)纖維排列構(gòu)成的周期區(qū)和人字型的沖擊區(qū)組成,具有良好的吸能性和損傷容性。這種天然生物結(jié)構(gòu)為制造吸收能量和抗損傷的層合結(jié)構(gòu)提供了新的靈感。仿生層合結(jié)構(gòu)纖維復合材料是以玄武巖纖維、樹脂和鋁蜂窩等材料基于螳螂蝦螯棒結(jié)構(gòu)采用模壓成型的一種纖維復合材料。本文中采用了天然環(huán)保的玄武巖纖維作為增強材料,通過模擬螯棒結(jié)構(gòu)分別進行改變芯層和表層結(jié)構(gòu)制得多種結(jié)構(gòu)的仿生層合結(jié)構(gòu)復合材料來提高結(jié)構(gòu)的吸能和抵抗破壞的能力。本文中所研究的內(nèi)容如下:1.利用玄武巖連續(xù)纖維和短切玄武巖纖維模擬螳螂蝦螯棒中周期區(qū)和沖擊區(qū)組織性能,制得了上下表皮為玄武巖連續(xù)纖維,芯層為短切玄武巖纖維的仿螯棒層合結(jié)構(gòu)復合材料。同時在相同的制作工藝下利用玄武巖平紋纖維和短切玄武巖纖維絲分別制得傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的纖維復合材料和短切纖維復合材料。這三種結(jié)構(gòu)均是以玄武巖纖維作為增強體,和環(huán)氧樹脂、收縮劑和填料等組成的樹脂糊作為基體通過模壓成型制得的纖維復合材料。通過沖擊、彎曲、壓縮測試和微觀分析等方法,從失效機制和機械性能等方面得出仿生層合結(jié)構(gòu)復合材料可以偏轉(zhuǎn)裂紋,增強結(jié)構(gòu)的吸收能量以及抵抗破壞的能力。2.利用玄武巖單向纖維通過模擬...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 仿生結(jié)構(gòu)復合材料
        1.2.1 仿生復合材料國外研究現(xiàn)況
        1.2.2 仿生復合材料國內(nèi)研究現(xiàn)況
    1.3 片狀模壓復合材料簡介
    1.4 蜂窩結(jié)構(gòu)板簡介
    1.5 玄武巖纖維簡介
    1.6 本文課題的研究意義及主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 引言
    2.2 BFSC的制備
        2.2.1 BFSC的原材料與所用實驗儀器
        2.2.2 BFSC的仿生材料模型
        2.2.3 BFSC的制作工藝流程
    2.3 BFSC的機械性能測試
        2.3.1 沖擊測試
        2.3.2 彎曲測試
        2.3.3 壓縮測試
    2.4 DHSH/DSHSH的制備
        2.4.1 DHSH/DSHSH的原材料與所用實驗儀器
        2.4.2 DHSH/DSHSH的仿生材料模型
        2.4.3 DHSH/DSHSH的制作工藝流程
    2.5 DHSH/DSHSH的機械性能測試
        2.5.1 沖擊測試
        2.5.2 彎曲測試
        2.5.3 壓縮測試
第3章 BFSC力學性能的作用規(guī)律研究
    3.1 引言
    3.2 BFSC的力學性能
        3.2.1 BFSC的沖擊性能
        3.2.2 BFSC的彎曲性能
        3.2.3 BFSC的壓縮性能
    3.3 BFSC的微觀分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 DHSH力學性能的作用規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 DHSH的力學性能
        4.2.1 DHSH的沖擊性能
        4.2.2 DHSH的彎曲性能
        4.2.3 DHSH的壓縮性能
    4.3 DHSH的微觀分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 DSHSH力學性能的作用規(guī)律研究
    5.1 引言
    5.2 DSHSH的力學性能
        5.2.1 DSHSH的沖擊性能
        5.2.2 DSHSH的彎曲性能
        5.2.3 DSHSH的壓縮性能
    5.3 DSHSH的微觀分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的主要成果
致謝



本文編號：3820494