张君秋,孙宝忠,张 威

(东华大学 纺织学院,上海 201620)

温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料压缩性能的影响

张君秋,孙宝忠,张 威

(东华大学 纺织学院,上海 201620)

利用带有温度控制装置的分离式霍普金森杆(SHPB)测试碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料的冲击压缩性能,分析温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料压缩性能的影响.结果表明: 温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料的面外冲击压缩模量、最大应力及破坏形态都有很大影响.随着温度的增加,纤维与树脂界面变弱,最大应力减小,压缩模量减小;随着应变率的增加,最大应力增加,压缩模量变大. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,纤维与树脂界面在100 ℃时发生变化,有大量纤维束从经、纬纱中被拉出,导致纤维束无规则断裂.

碳纤维;平纹层压复合材料;应变率;冲击压缩

平纹织物增强复合材料中纤维沿经、纬两个方向分布且相互交织,与单向纤维增强复合材料相比,其具有更好的结构稳定性和抗冲击性能[1],在装甲防护、飞机、舰船和汽车等的防撞击结构部件等动态领域有广泛应用.在使用中工程结构会受到不同温度下的冲击加载作用[2-3],研究不同应变率及不同温度下冲击压缩性能对平纹织物复合材料工程结构设计具有重要意义.

近年来,国内外学者已经开始研究温度对单向纤维增强复合材料和平纹机织物增强复……