玄碳混雜平紋織物復(fù)合材料力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著纖維增強(qiáng)復(fù)合材料研究的不斷深入,其研究方法、深度以及應(yīng)用范圍略有不同,但大部分都局限于單一纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中,由于單一纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能存在著一定局限性,為了克服這些局限性,提高復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性以及產(chǎn)品附加值,混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生,并被廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、鐵路、汽車等工業(yè)領(lǐng)域,被譽(yù)為21世紀(jì)復(fù)合材料的主導(dǎo)方向。
　　本文采用玄武巖纖維和碳纖維混雜平紋織物復(fù)合材料作為研究對(duì)象,分析了混雜織物的基本力學(xué)性能。

2、根據(jù)編織工藝要求以及玄武巖纖維和碳纖維的性能特點(diǎn),設(shè)計(jì)并制備了3種不同碳纖維/玄武巖纖維混雜織物結(jié)構(gòu),對(duì)不同混雜織物復(fù)合材料靜態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了表征分析,測(cè)試了織物復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲以及層間剪切力學(xué)性能,得到了不同混雜方式織物復(fù)合材料的彎曲模量、彎曲強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度以及破壞時(shí)最大載荷;通過(guò)對(duì)不同混雜編織結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的分析,確定了玄/碳混雜及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
　　基于平紋織物復(fù)合材料的典型結(jié)構(gòu),運(yùn)用CAD軟件Solidworks建立了

3、代表性體單元(RVE)幾何模型,并應(yīng)用有限元細(xì)觀力學(xué)方法建立了適合織物復(fù)合材料基本力學(xué)性能的預(yù)測(cè)模型,計(jì)算了不同混雜方式單層板的等效彈性模量,得到隨著碳纖維含量的增加彈性模量呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì),并為有限元分析提供有效數(shù)據(jù);通過(guò)有限元軟件ABAQUS對(duì)織物復(fù)合材料宏觀彎曲力學(xué)性能模擬,得出的模擬的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與實(shí)際測(cè)得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線在線性階段吻合的較好,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì),說(shuō)明所建立的細(xì)觀模型滿足混雜織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算需求。
　　通