严 实，郭留雨，赵金阳，陆夏美，曾 涛

(哈尔滨理工大学 建筑工程学院，哈尔滨 150080)

三维五向编织复合材料低速冲击及冲击后压缩性能实验研究

严 实，郭留雨，赵金阳，陆夏美，曾 涛

(哈尔滨理工大学 建筑工程学院，哈尔滨 150080)

通过实验研究三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料低速冲击及其冲击后压缩(CAI)性能。测试试件虽然有不同的编织角度，但承受相同的冲击能力。采用冲击后压缩测试表征不同编织结构的冲击后剩余力学性能。结果表明：编织角较大的试件由于其更紧密的空间结构，能承受更高的冲击载荷且冲击损伤区域更小。CAI强度和损伤机理主要取决于编织纤维束的轴向支撑。随着编织角的增加，CAI强度降低，材料的破坏模式也由横向断裂转变为剪切破坏。

三维五向；编织复合材料；低速冲击；冲击后压缩；损伤机理

复合材料在制造、保养、正常操作等场合下易于遭受动态冲击而产生各种损伤，例如基体裂纹、分层和纤维断裂等。这类损伤往往表面痕迹较小，甚至观测不到，但是在继续使用中，不可见分层损失会继续扩展，最终导致整体结构损伤和破坏，使得层压板复合材料的性能得不到充分发挥[1]。

三维编织复合材料突破了传统复合材料层合板结构的概念，具有多向纱线构成空间互锁网状结构，从根本上克服了层板复合材料易分层、开裂和抗冲击性能差等缺点，具有较高的比强度、比刚度、冲击韧性和结构可设计性等，在航空、航天等高科技领域得到了广泛应用[2]。……