基于不同細度碳纖維2.5d增強機織復合材料力學性能研究

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云鎏王業(yè)太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：哼膏堀簽字日期：加f產(chǎn)L／月踢日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云洼王些太堂有關保留、使用學位論文

2、的規(guī)定。特授權天津工業(yè)大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：孿瘩籀簽字日期汐f1年2月涉導師簽名：釤釤主簽字日期：吲7年2／月沙日摘要25D機織復合材料作為三維機織復合材料的一種，結構不分層，具有三維機織復合材料的強度高、比剛度高、耐腐蝕、厚度方向良好

3、的力學性能等優(yōu)點，同時還有三維機織復合材料所不具有的優(yōu)異的可設計性等優(yōu)點，是三維機織復合材料的重要分支，已經(jīng)被廣泛應用于航天航空、軍事、船舶及汽車等多個領域，所以對于25D機織復合材料的力學性能研究就有重要意義。本質上，復合材料的力學性能由其增強體所決定，影響增強體性能的關鍵是增強體的結構、所用的原料和織造設計參數(shù)。本課題以三種不同細度的碳纖維為經(jīng)、緯紗原料，基于25D層層角聯(lián)鎖結構，利用相似25D織物設計方法，對織物進行合理的參數(shù)設計

4、，并采用普通小樣織機織造得到六塊不同細度原料的25D層層角聯(lián)鎖結構機織物，通過RTM復合工藝技術與環(huán)氧樹脂復合得到25D層層角聯(lián)鎖結構碳纖維復合材料。通過萬能強力機測得拉伸、彎曲、壓縮力學性能，得到的結論如下：在普通25D角聯(lián)鎖結構中纖維細度的改變影響預制件織物中經(jīng)紗的屈曲狀態(tài)與彎曲程度，繼而影響到材料的拉伸性能，拉伸性能經(jīng)、緯向均表現(xiàn)為12K3K6K。碳纖維原料細度的改變影響的是一定數(shù)目纖維束群的聚集分布情況，纖維細度越大的碳纖維纖維

5、束群集聚情況越明顯，集聚情況會影響樹脂與材料間孔洞的產(chǎn)生，彎曲性能表現(xiàn)為經(jīng)向：3K12K6K；緯向：3K6K12K。壓縮性能上經(jīng)向壓縮強度隨纖維細度增大而減小，緯向壓縮性能影響不明顯。利用ABAQUS有限元分析軟件，以實際尺寸建立模型，進行拉伸、彎曲有限元模擬分析，通過與實際的載荷位移曲線進行對比，驗證了本課題所建的模型對于25D層一層角聯(lián)鎖結構復合材料的模擬分析具有合理性。關鍵詞：25D機織復合材料；25D層層角聯(lián)鎖結構；纖維細度；力