基于不同細(xì)度碳纖維2.5d增強(qiáng)機(jī)織復(fù)合材料力學(xué)性能研究

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，也不包含為獲得云鎏王業(yè)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本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：哼膏堀簽字日期：加f產(chǎn)L／月踢日學(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云洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

2、的規(guī)定。特授權(quán)天津工業(yè)大學(xué)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)說明)學(xué)位論文作者簽名：孿瘩籀簽字日期汐f1年2月涉導(dǎo)師簽名：釤釤主簽字日期：吲7年2／月沙日摘要25D機(jī)織復(fù)合材料作為三維機(jī)織復(fù)合材料的一種，結(jié)構(gòu)不分層，具有三維機(jī)織復(fù)合材料的強(qiáng)度高、比剛度高、耐腐蝕、厚度方向良好

3、的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，同時還有三維機(jī)織復(fù)合材料所不具有的優(yōu)異的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，是三維機(jī)織復(fù)合材料的重要分支，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航天航空、軍事、船舶及汽車等多個領(lǐng)域，所以對于25D機(jī)織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究就有重要意義。本質(zhì)上，復(fù)合材料的力學(xué)性能由其增強(qiáng)體所決定，影響增強(qiáng)體性能的關(guān)鍵是增強(qiáng)體的結(jié)構(gòu)、所用的原料和織造設(shè)計(jì)參數(shù)。本課題以三種不同細(xì)度的碳纖維為經(jīng)、緯紗原料，基于25D層層角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，利用相似25D織物設(shè)計(jì)方法，對織物進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)計(jì)

4、，并采用普通小樣織機(jī)織造得到六塊不同細(xì)度原料的25D層層角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)機(jī)織物，通過RTM復(fù)合工藝技術(shù)與環(huán)氧樹脂復(fù)合得到25D層層角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合材料。通過萬能強(qiáng)力機(jī)測得拉伸、彎曲、壓縮力學(xué)性能，得到的結(jié)論如下：在普通25D角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)中纖維細(xì)度的改變影響預(yù)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(xì)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(xì)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(qiáng)度隨纖維細(xì)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(shí)際尺寸建立模型，進(jìn)行拉伸、彎曲有限元模擬分析，通過與實(shí)際的載荷位移曲線進(jìn)行對比，驗(yàn)證了本課題所建的模型對于25D層一層角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的模擬分析具有合理性。關(guān)鍵詞：25D機(jī)織復(fù)合材料；25D層層角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)；纖維細(xì)度；力