三維編織復(fù)合材料拉伸性能測(cè)試方法研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：告葫妖魅簽字目期：w傷年弓月／日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

2、的規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：鷹角犬短答7日期：≯，多年弓月多日導(dǎo)師簽名：孓、叛抑專關(guān)簽字日期：卅參年弓月f同摘要三維編織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)合理，整體性好，異型件可一次編織成型，克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料層合板層間性能差、抗沖擊性能低和

3、損傷容限低的缺點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、汽車制造、生物醫(yī)藥以及民用基礎(chǔ)建設(shè)等多種領(lǐng)域。材料的力學(xué)性能決定著其應(yīng)用前景，因而要正確地認(rèn)識(shí)其力學(xué)性能，其中，拉伸是更多復(fù)雜載荷下的最基本承載條件。然而，目前國(guó)內(nèi)外并無(wú)針對(duì)三維編織復(fù)合材料拉伸性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有關(guān)于三維編織復(fù)合材料拉伸性能方面的試驗(yàn)研究也主要集中在編織結(jié)構(gòu)、切邊狀況、纖維體積含量、編織角度等方面，而極少研究試件尺寸效應(yīng)(試件長(zhǎng)度、寬度和厚度)對(duì)其拉伸性能的影響情況，

4、因此仍需要進(jìn)行大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究來(lái)揭示其力學(xué)性能。本論文分別研究了試件長(zhǎng)度、寬度和厚度的變化對(duì)三維編織復(fù)合材料拉伸性能和試驗(yàn)重演性的影響，旨在為制定適合于三維編織復(fù)合材料的拉伸試驗(yàn)方法提供一部分參考。課題利用四步法三維編織技術(shù)和樹脂傳遞模塑技術(shù)制造三維編織復(fù)合材料，詳細(xì)介紹了試樣各組份材料及其相關(guān)物理參數(shù)以及試件成型過程所涉及的各個(gè)工藝步驟。文中對(duì)編織角為200的三維四向編織T400／TDE86復(fù)合材料分別設(shè)計(jì)了七種不同尺寸的試件，重

5、點(diǎn)研究試件的尺寸效應(yīng)對(duì)材料拉伸強(qiáng)度、模量和泊松比的影響，并分析了試件長(zhǎng)度、寬度和厚度的變化對(duì)拉伸試驗(yàn)重演性的影響。研究表明，對(duì)于編織角為200的三維四向編織復(fù)合材料，七種不同尺寸試件的拉伸破壞均屬于典型的脆性斷裂，試件尺寸的改變對(duì)材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系沒有影響。分析發(fā)現(xiàn)厚度的改變對(duì)拉伸性能的影響最為明顯，長(zhǎng)度的改變影響最小。隨著試件長(zhǎng)度的增加，其拉伸強(qiáng)度僅有小幅度下降，而拉伸模量和泊松比幾乎沒有變化。隨著試件寬度的增加，拉伸強(qiáng)度和模量均逐漸下

6、降，而泊松比有稍微的增大。隨著試件厚度的增加，試件拉伸強(qiáng)度會(huì)下降，但幅度較小，拉伸模量也逐漸下降，而泊松比增大趨勢(shì)明顯。對(duì)比試件尺寸效應(yīng)對(duì)拉伸試驗(yàn)重演性的影響，表明試件長(zhǎng)度和寬度對(duì)試驗(yàn)重演性的影響較大，從試驗(yàn)重演性角度考慮，試件長(zhǎng)度應(yīng)選擇250mm，寬度選擇25mm為宜。試件厚度對(duì)試驗(yàn)重演性的影響不明顯，結(jié)合三維編織復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用情況，試件厚度通常選擇25mm，當(dāng)然，也可根據(jù)實(shí)際需要選擇厚度更大的試件。關(guān)鍵詞：三維編