三維編織復(fù)合材料力學(xué)行為研究.pdf

1、該文對(duì)三維編織復(fù)合材料的力學(xué)行為進(jìn)行了研究.該文的研究工作主要包括:1.通過(guò)對(duì)三維編織T300/QY9512樹(shù)脂基復(fù)合材料和三維編織C/SiC陶瓷基復(fù)合材料的基本力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn),系統(tǒng)地研究了這兩種材料的基本力學(xué)性能、應(yīng)力—應(yīng)變曲線(xiàn)特性、損傷演化、破壞特征以及其聲發(fā)射特性.2.同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)三維編織C/SiC復(fù)合材料具有以下特性:拉伸、壓縮的應(yīng)力—應(yīng)變曲線(xiàn)具有明顯的非線(xiàn)性特性,這種偽塑性特性是因?yàn)椴牧蟽?nèi)部有大量的初始孔穴和微裂紋,加載的

2、過(guò)程中材料的損傷緩慢發(fā)展導(dǎo)致的;聲發(fā)射數(shù)據(jù)表明在達(dá)到破壞載荷的70％~80％之前,損傷發(fā)展較慢,但之后損傷迅速發(fā)展,直到破壞;通過(guò)加—卸載方法發(fā)現(xiàn)在拉伸過(guò)程中試件的卸載模量和殘余應(yīng)變和材料的損傷變化有關(guān),提出了用卸載模量和殘余應(yīng)變來(lái)表征拉伸試驗(yàn)中損傷演化的非線(xiàn)性方程.3.提出了一種預(yù)測(cè)三維編織復(fù)合材料彈性性能的單胞模型,考慮了各類(lèi)單胞中纖維體積含量不同以及表面單胞、角單胞中纖維的彎曲因素,預(yù)測(cè)了三維編織T300/QY9512復(fù)合材料和三

3、維編織C/SiC復(fù)合材料的彈性性能,預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好;分析了纖維體積含量和編織角對(duì)材料性能的影響以及試件的形式和尺寸對(duì)所測(cè)得性能數(shù)據(jù)的影響;同時(shí)還初步預(yù)測(cè)了三維編織SiC/SiC復(fù)合材料的彈性性能.4.通過(guò)試驗(yàn)和有限元分析發(fā)現(xiàn),造成對(duì)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)得的三維編織復(fù)合材料的彎曲模量遠(yuǎn)低于四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)結(jié)果的原因.5.通過(guò)對(duì)三維編織T300/QY9512復(fù)合材料和三維編織C/SiC復(fù)合材料的破壞機(jī)理分析,建立了以?xún)?nèi)部單胞為基礎(chǔ)的纖維失