2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测

2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测

论文摘要

石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下,为保证足够的层间性能,常采用2.5D机织的结构形式。本文对一种浅交弯联2.5D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力学性能进行全面测试,对比分析了材料在不同方向的拉伸性能和压缩性能,以及面内、面外剪切性能。测试结果表明,该复合材料的纬向拉伸、压缩模量略高于经向,而拉伸、压缩强度远高于经向,导致经向和纬向拉、压破坏模式差异显著,拉伸时弯曲的经向纤维被拉断,平直的纬向纤维劈裂,压缩时平直的纬向纤维压断,弯曲的经向纤维屈曲。同时,该种材料具有较高的面内、面外剪切变形能力。此外,本文基于混合定律,提出了一个2.5D机织复合材料经、纬向模量估算公式。基于材料微观结构特征,以包含经纱和纬纱的一个单胞作为代表性体积单元,建立有限元模型,预测该2.5D机织复合材料经向模量,预测结果与试验结果吻合很好。本文的研究对2.5D机织石英纤维/双马树脂复合材料的研发具有一定的指导意义。

论文目录

  • 1 试验材料及方法
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 2.5D石英/双马树脂复合材料不同方向拉伸性能
  •   2.2 2.5D石英/双马树脂复合材料不同方向压缩性能
  •   2.3 2.5D石英/双马树脂复合材料面内与面外剪切性能
  • 3 2.5D机织复合材料拉伸模量估算公式与数值模型
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王雅娜,曾安民,陈新文,王翔

    关键词: 复合材料,机织,石英纤维,力学性能,试验研究

    来源: 复合材料学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工,材料科学

    单位: 中国航发北京航空材料研究院检测研究中心,航空材料检测与评价北京市重点实验室,中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室,中航复合材料有限责任公司

    基金: 国家自然科学基金(11672279)

    分类号: TB332;TQ327

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180906.001

    页码: 1364-1373

    总页数: 10

    文件大小: 680K

    下载量: 391

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