于陈陈， 瞿 畅， 邓 婕， 代艾波， 张小萍

(南通大学 机械工程学院， 江苏 南通 226019)



T形截面三维编织复合材料细观结构分析及弯曲性能预测

于陈陈， 瞿 畅， 邓 婕， 代艾波， 张小萍

(南通大学 机械工程学院， 江苏 南通 226019)

根据矩形组合截面三维编织复合材料四步法编织原理，分析了T形截面编织物的纱线运动规律；按照载纱器的水平运动规律确定了纱线的空间运动轨迹，并用控制体积法建立T形截面交接区域的特殊细观结构模型。在假设纱线截面为椭圆形等理想状态下，建立了编织工艺参数之间的数学关系。运用弯曲刚度合成法预测出T形截面三维编织复合材料的弯曲性能，用MatLab编写了弯曲模量的计算程序。结果表明：弯曲模量随编织角的增大而减小，随纤维体积含量的增加而增大，三维五向T形截面梁的弯曲性能优于三维四向的。最后将预测结果与实验结果进行比较分析，结果证实用弯曲刚度合成法预测T形截面三维编织复合材料的弯曲性能是可靠的。

三维编织； T形截面； 细观结构； 弯曲性能

三维编织复合材料具有良好的整体性能、合理的力学结构及较高冲击和断裂容限扩张能力，其应用日益广泛[1]。研究三维编织复合材料的力学性能，可为其设计制造及应用提供理论参考。实际工程应用中，许多复合材料制件常常在弯曲载荷下工作，研究复合材料的弯曲性能显得尤为重要[2]。目前，在三维编织复合材料弯曲性能预测及实验研究方面已取得一些研究成果。……