交織緯編雙軸向針織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的加工制造及拉伸力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，緯編雙軸向針織結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。但在現(xiàn)有的雙軸向緯編針織增強(qiáng)結(jié)構(gòu)中，襯經(jīng)紗和襯緯紗是分層襯入的，它們之間沒有交織。雖然它們具有優(yōu)良的平面力學(xué)性能，但是在沖擊載荷下，襯經(jīng)紗和襯緯紗容易分層。為了克服這個(gè)缺陷，一種新型的襯經(jīng)紗和襯緯紗交織的雙軸向緯編針織結(jié)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出來。本課題的目的就是研究這種結(jié)構(gòu)的編織工藝、復(fù)合材料試樣的加工制造以及它們的拉伸力學(xué)性能。 本課題首先研究這種結(jié)構(gòu)的編織工藝。為了便于以后復(fù)

2、合材料性能比較和分析，采用了玻璃纖維和玄武巖兩種纖維原料，在自制的手搖橫機(jī)上編織了四種不同的織物，即三層襯紗交織玻璃纖維織物、三層襯紗交織玄武巖纖維織物、五層襯紗交織玻璃纖維織物和五層襯紗不交織玻璃纖維織物。編織過程中，對(duì)各個(gè)編織元件的配置和給紗張力等進(jìn)行了調(diào)試和分析，通過實(shí)際上機(jī)操作，順利編織出玻璃纖維和玄武巖纖維織物試樣。接下來，課題采用真空輔助樹脂傳遞VARTM技術(shù)，把編織出來的織物試樣加工成復(fù)合材料樣品。由于所有的織物試樣經(jīng)緯向

3、的襯經(jīng)紗和襯緯紗密度相差較大，為了減少復(fù)合材料經(jīng)緯向的性能差異，加工復(fù)合材料時(shí)，采用了單層和雙層的鋪層方法，在雙層鋪層時(shí)，又采用了兩層織物的經(jīng)緯向同一方向鋪層(即0°鋪層)方法和兩層織物轉(zhuǎn)過90°，即第一層織物的經(jīng)緯向相對(duì)另一層的緯經(jīng)向鋪層(即90°鋪層)方法。課題最后對(duì)復(fù)合材料試樣的拉伸性能進(jìn)行試驗(yàn)和分析，通過它們的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，比較了纖維原料、組織結(jié)構(gòu)(三層和五層襯紗、交織和不交織)、拉伸方向，鋪層方法對(duì)拉伸性能的影響。通過研究，