三維編織復(fù)合材料低速?zèng)_擊試驗(yàn)研究.pdf

1、三維編織復(fù)合材料是一種性能優(yōu)異的新型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，具有廣闊的發(fā)展前景。但在制造、使用和維護(hù)過(guò)程中受到外來(lái)物體的低速?zèng)_擊時(shí)，容易造成結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷和承載能力的下降，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)安全隱患。因此，有必要對(duì)三維編織復(fù)合材料的沖擊破壞行為和沖擊損傷機(jī)理進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。
　　 本課題以玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基三維編織復(fù)合材料為研究對(duì)象進(jìn)行了低速?zèng)_擊試驗(yàn)，并利用超聲波C掃描和電子顯微鏡掃描技術(shù)對(duì)沖擊損傷進(jìn)行了檢測(cè)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析

2、，研究了三維編織復(fù)合材料的沖擊損傷行為，建立了編織結(jié)構(gòu)與沖擊性能之間的聯(lián)系，討論了不同沖擊能量對(duì)三維編織復(fù)合材料抗沖擊性能的影響，總結(jié)了三維編織復(fù)合材料的沖擊損傷機(jī)理。
　　 試驗(yàn)研究和分析結(jié)果表明：
　　 1、不同三維編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料在低速?zèng)_擊下的沖擊響應(yīng)和沖擊損傷形態(tài)有所不同，編織結(jié)構(gòu)對(duì)沖擊性能的影響較大。與三維四向和五向編織結(jié)構(gòu)材料相比，六向結(jié)構(gòu)材料具有更好的抗沖擊性能。
　　 2、沖擊能量不同時(shí)，具有相

3、同結(jié)構(gòu)的三維編織復(fù)合材料表現(xiàn)出不同的沖擊響應(yīng)、損傷形態(tài)和損傷面積，沖擊能量越大，材料的損傷程度越嚴(yán)重。
　　 3、三維編織復(fù)合材料的沖擊損傷比較集中，破壞主要發(fā)生于局部，三維編織結(jié)構(gòu)能夠很好的抑制損傷的產(chǎn)生和擴(kuò)展。材料沖擊正面受壓應(yīng)力作用，主要損傷形式為沖擊凹痕，沖擊背面受拉應(yīng)力作用，主要發(fā)生凸起變形。
　　 4、三維編織復(fù)合材料的沖擊損傷有基體開(kāi)裂、破碎和脫落、界面脫粘、纖維抽拔斷裂以及宏觀穿透破壞，其沖擊破壞過(guò)程就是