整體中空復(fù)合材料厚度與力學(xué)性能關(guān)系的研究.pdf

1、作為一種新型結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織復(fù)合材料，整體中空復(fù)合材料克服了傳統(tǒng)的泡沫、蜂窩等夾層材料抗剪切性能差，易分層、不耐沖擊等弱點(diǎn)，具有良好的整體性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，并且生產(chǎn)效率高。該材料在國外已廣泛用于大面積船身、飛機(jī)的機(jī)翼、儲(chǔ)油罐、列車車廂內(nèi)飾板材、保溫車箱體等的制造生產(chǎn)，我國對整體中空復(fù)合材料的研究和推廣剛處于起步階段，亟需大量的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。本課題研究了整體中空復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)成型件織造工藝，重點(diǎn)對整體中空復(fù)合材料厚度和力學(xué)性能之

2、間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容有以下三個(gè)部分:
　　 (1)整體中空復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與制備。設(shè)計(jì)主要從原材料的選擇、預(yù)成型件(整體中空織物)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及樹脂體系的優(yōu)化三方面來實(shí)現(xiàn)；對于整體中空復(fù)合材料的制備，本文在傳統(tǒng)劍桿織機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，并采用特殊的織造工藝，成功地織造出來整體中空織物。通過真空輔助成型工藝對其復(fù)合，最終得到不同厚度的整體中空復(fù)合材料。
　　 (2)整體中空復(fù)合材料的力學(xué)性能測試。選取2mm、4m

3、m、6mm、8mm四種厚度的整體中空復(fù)合材料，參照國家標(biāo)準(zhǔn)對其各項(xiàng)基本力學(xué)性能(包括平壓、側(cè)拉、側(cè)壓、剪切和彎曲)進(jìn)行測試，得到了該材料不同厚度的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 (3)研究整體中空復(fù)合材料厚度與力學(xué)性能之間的關(guān)系。對不同厚度的整體中空復(fù)合材料的力學(xué)性能測試結(jié)果進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明，隨著厚度的增加，整體中空復(fù)合材料的平壓、剪切性能變差:拉伸、側(cè)壓以及彎曲性能變好。通過測試結(jié)果，并結(jié)合觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，本課題對整體中空復(fù)