编织角对3D-Cf/6061Al复合材料弯曲性能的影响
2022-07-08贺辛亥宁志新梁军浩周光瑞刘江南王俊勃尚星宇徐雅琪鞠录岩
西安工程大学学报 2022年3期
贺辛亥,宁志新,梁军浩,周光瑞,刘江南,王俊勃,尚星宇,徐雅琪,鞠录岩
(1.西安工程大学 材料工程学院, 陕西 西安 710048;2. 西京学院 理学院, 陕西 西安 710126;3. 西安石油大学 机械工程学院,陕西 西安 710065)
0 引 言
三维编织复合材料[1-3]是将纤维编织成三维整体织物,再与基体(树脂、陶瓷和金属等)复合而成。三维编织碳纤维复合材料具有良好的结构整体性,比强度、比刚度高,抗疲劳性能好[4-6]。由于三维编织碳纤维能有效克服碳纤维复合材料分层的难题,因而被广泛应用于航空、航天、电子、军事及民用领域[7-9]。
编织角是复合材料预制体编织的一个重要工艺参数,直接影响编织复合材料的力学性能。关于编织角对树脂基复合材料的力学行为的影响,国内外学者进行了大量研究。李嘉禄等研究发现,随着编织角的增大,T300/TDE-85复合材料的拉伸、弯曲强度和模量均减小[10]。郭颖等研究了三维六向编织T700/TDE86复合材料的力学行为,发现复合材料拉伸弹性模量和拉伸强度受编织角的影响显著,编织角较小时,拉伸应力-应变曲线接近于线性,材料表现为脆性特征[11]。郑锡涛等研究了四向编织和五向编织复合材料编织工艺参数与拉伸性能之间的关系,发现在纤维的体积含量相同时,复合材料的拉伸弹性模量和拉伸强度均随着编织角度的增大而减小,而泊松比却随着编织角度的增大而增大[12]。SINGH等对编织角为30°、45°和60°的混杂纤维增强热塑性编织复合管梁进行了静态三点弯曲试验,发现随着编织角的增加,局部压碎显著减少[13]。……
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