三维机织复合材料细观结构和力学性能研究

《三维机织复合材料细观结构和力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、三维机织复合材料细观结构和力学性能研究表5.21石英纤维浅交直联复合材料经向层间剪切强度...................59 表5.22石英纤维浅交直联复合材料纬向层间剪切强度...................59 表5.23石英纤维平面机织层合复合材料经向层间剪切强度............59 表5.24石英纤维平面机织层合复合材料纬向层间剪切强度............596南京航空航天大学硕士学位论文注释表E11纤维束纵向拉伸模量E22,E33纤维束横向拉伸模量G12,G13纤维束

2、纵向剪切模量G23纤维束横向剪切模量υ12,υ13,υ23纤维束泊松比Ef1纤维纵向拉伸模量Ef2纤维横向拉伸模量Gf12,Gf13纤维纵向剪切模量Gf23纤维横向剪切模量υf12,υf23纤维泊松比Em基体拉伸模量Gm基体剪切模量υm基体泊松比Vf纤维体积含量η2纤维束横向拉伸模量修正系数η12纤维束纵向剪切模量修正系数Xt,Xc纤维束纵向拉、压强度Yt,Yc纤维束横向拉、压强度S12纤维束纵向剪切强度S23纤维束横向剪切强度Xft,Xfc,Sf纤维拉、压强度和剪切强度Smt,Smc,Sms基体的

3、拉伸强度、压缩强度和剪切强度Nf厚度方向上的纬纱数目Nft与经纱交织的纬纱在厚度方向的数目Nfl与经纱交织的纬纱在长度方向的数目Nw经纱总数Nwi和纬纱Nft交织的经纱数目Mw经纱密度7三维机织复合材料细观结构和力学性能研究Mf纬纱密度WX方向经纱跨越两纬纱间的距离PZ方向经纱跨越两纬纱间的距离c,d经纱截面长短轴a,b纬纱截面长短轴θ经纱倾角r纬纱圆弧段半径SF纬纱截面面积LwsLwbLwc经纱直线段、圆弧段、斜直线段长度VwsVwbVwc经纱直线段、圆弧段、斜直线段体积VswsVswbVswc表

4、面纱直线段、圆弧段、斜直线段体积VF纬纱体积F1,F2,F11,F22,F66,F12蔡-吴张量理论系数8承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

5、缩印或其他复制手段保存论文。作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1引言纺织结构复合材料是利用纺织技术，首先以纤维束织造成所需结构形状，形成预成型件，然后以预成型件作为增强骨架进行浸胶固化而直接形成复合材料结构[1]。纺织结构复合材料的纤维沿多个方向分布且交织，使得它比单向纤维增强复合材料具有更好的平面和空间性能。此外，纺织复合材料具有比金属更大的柔韧性和变形能力，能在复杂的轮廓上成形，尤其适合制造表面复杂的各种零部件。纺织结构根据其织造工艺的不同又可分为机织、编织、针织、缝合以

6、及细编穿刺等多种形式。其中机织织造工艺稳定，自动化程度高，具有更高的生产效率和较低的生产成本。因此，机织复合材料突出的力学和物理性能使得它成为一种重要的结构材料，受到航空航天材料学术界和国际工业界的广泛关注。三维机织织物增强复合材料（Threedimensionalwovencomposites）作为机织复合材料的一种因其整体性好、耐冲击、易于成型等优点日益得到广泛应用。三维机织复合材料是利用机织加工方法将多个系统的纱线连为空间网状结构，然后在一定条件下与基体复合而得到的高性能复合材料[2]。三维机

7、织增强结构的特点是：经向和纬向的纱束在平面内呈90o交织或排列，以提高复合材料的面内性能，而贯穿于结构厚度方向的纱束则提高了材料的稳定性。由于厚度方向上增强纤维的存在，增强了材料的层间剪切强度，减少了分层现象，并提高了其抗冲击性能以及弯曲疲劳性能[3]。三维机织物还具有较强的仿形能力，能够一次成型具有异型截面的纺织预成型件，如各种正交实心板、变厚度实心板、中孔结构箱式梁、工字梁等，而且织机相对简单，成本较低，适于批量生产。9三维机织复合材料细观结构和力学性能研究1.2三维机织复合材料研究现状1.2.

8、1三维机织复合材料的织造方法及成型工艺研究三维机织物可以在普通织机上织造，也能采用专用的三维织机进行生产[4]。用专门的设备织造三维织物，设备投资大，自动化程度低，产品适应面窄，近年来利用传统手段织造三维机织物正成为热点。如日本在织造三维机织织物时，选用剑杆织机作为织造加工设备[5]；NASA的ACT计划中，全尺寸Y型飞机机翼采用了提花织机进行织造；而目前国内也有用三维多剑杆[6]、螺旋轴型以及极坐标型[7]织造三维机织物。然而，从织造原理上讲，普通织机是按二维平面织