三維機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究

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1、三維機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究表5.21石英纖維淺交直聯(lián)復(fù)合材料經(jīng)向?qū)娱g剪切強(qiáng)度...................59 表5.22石英纖維淺交直聯(lián)復(fù)合材料緯向?qū)娱g剪切強(qiáng)度...................59 表5.23石英纖維平面機(jī)織層合復(fù)合材料經(jīng)向?qū)娱g剪切強(qiáng)度............59 表5.24石英纖維平面機(jī)織層合復(fù)合材料緯向?qū)娱g剪切強(qiáng)度............596南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文注釋表E11纖維束縱向拉伸模量E22,E33纖維束橫向拉伸模量G12,G13纖維束

2、縱向剪切模量G23纖維束橫向剪切模量υ12,υ13,υ23纖維束泊松比Ef1纖維縱向拉伸模量Ef2纖維橫向拉伸模量Gf12,Gf13纖維縱向剪切模量Gf23纖維橫向剪切模量υf12,υf23纖維泊松比Em基體拉伸模量Gm基體剪切模量υm基體泊松比Vf纖維體積含量η2纖維束橫向拉伸模量修正系數(shù)η12纖維束縱向剪切模量修正系數(shù)Xt,Xc纖維束縱向拉、壓強(qiáng)度Yt,Yc纖維束橫向拉、壓強(qiáng)度S12纖維束縱向剪切強(qiáng)度S23纖維束橫向剪切強(qiáng)度Xft,Xfc,Sf纖維拉、壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度Smt,Smc,Sms基體的

3、拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度Nf厚度方向上的緯紗數(shù)目Nft與經(jīng)紗交織的緯紗在厚度方向的數(shù)目Nfl與經(jīng)紗交織的緯紗在長度方向的數(shù)目Nw經(jīng)紗總數(shù)Nwi和緯紗Nft交織的經(jīng)紗數(shù)目Mw經(jīng)紗密度7三維機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究Mf緯紗密度WX方向經(jīng)紗跨越兩緯紗間的距離PZ方向經(jīng)紗跨越兩緯紗間的距離c,d經(jīng)紗截面長短軸a,b緯紗截面長短軸θ經(jīng)紗傾角r緯紗圓弧段半徑SF緯紗截面面積LwsLwbLwc經(jīng)紗直線段、圓弧段、斜直線段長度VwsVwbVwc經(jīng)紗直線段、圓弧段、斜直線段體積VswsVswbVswc表

4、面紗直線段、圓弧段、斜直線段體積VF緯紗體積F1,F2,F11,F22,F66,F12蔡-吳張量理論系數(shù)8承諾書本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱,可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、

5、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論1.1引言紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是利用紡織技術(shù)，首先以纖維束織造成所需結(jié)構(gòu)形狀，形成預(yù)成型件，然后以預(yù)成型件作為增強(qiáng)骨架進(jìn)行浸膠固化而直接形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)[1]。紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的纖維沿多個方向分布且交織，使得它比單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有更好的平面和空間性能。此外，紡織復(fù)合材料具有比金屬更大的柔韌性和變形能力，能在復(fù)雜的輪廓上成形，尤其適合制造表面復(fù)雜的各種零部件。紡織結(jié)構(gòu)根據(jù)其織造工藝的不同又可分為機(jī)織、編織、針織、縫合以

6、及細(xì)編穿刺等多種形式。其中機(jī)織織造工藝穩(wěn)定，自動化程度高，具有更高的生產(chǎn)效率和較低的生產(chǎn)成本。因此，機(jī)織復(fù)合材料突出的力學(xué)和物理性能使得它成為一種重要的結(jié)構(gòu)材料，受到航空航天材料學(xué)術(shù)界和國際工業(yè)界的廣泛關(guān)注。三維機(jī)織織物增強(qiáng)復(fù)合材料（Threedimensionalwovencomposites）作為機(jī)織復(fù)合材料的一種因其整體性好、耐沖擊、易于成型等優(yōu)點(diǎn)日益得到廣泛應(yīng)用。三維機(jī)織復(fù)合材料是利用機(jī)織加工方法將多個系統(tǒng)的紗線連為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后在一定條件下與基體復(fù)合而得到的高性能復(fù)合材料[2]。三維機(jī)

7、織增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：經(jīng)向和緯向的紗束在平面內(nèi)呈90o交織或排列，以提高復(fù)合材料的面內(nèi)性能，而貫穿于結(jié)構(gòu)厚度方向的紗束則提高了材料的穩(wěn)定性。由于厚度方向上增強(qiáng)纖維的存在，增強(qiáng)了材料的層間剪切強(qiáng)度，減少了分層現(xiàn)象，并提高了其抗沖擊性能以及彎曲疲勞性能[3]。三維機(jī)織物還具有較強(qiáng)的仿形能力，能夠一次成型具有異型截面的紡織預(yù)成型件，如各種正交實(shí)心板、變厚度實(shí)心板、中孔結(jié)構(gòu)箱式梁、工字梁等，而且織機(jī)相對簡單，成本較低，適于批量生產(chǎn)。9三維機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究1.2三維機(jī)織復(fù)合材料研究現(xiàn)狀1.2.

8、1三維機(jī)織復(fù)合材料的織造方法及成型工藝研究三維機(jī)織物可以在普通織機(jī)上織造，也能采用專用的三維織機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)[4]。用專門的設(shè)備織造三維織物，設(shè)備投資大，自動化程度低，產(chǎn)品適應(yīng)面窄，近年來利用傳統(tǒng)手段織造三維機(jī)織物正成為熱點(diǎn)。如日本在織造三維機(jī)織織物時，選用劍桿織機(jī)作為織造加工設(shè)備[5]；NASA的ACT計(jì)劃中，全尺寸Y型飛機(jī)機(jī)翼采用了提花織機(jī)進(jìn)行織造；而目前國內(nèi)也有用三維多劍桿[6]、螺旋軸型以及極坐標(biāo)型[7]織造三維機(jī)織物。然而，從織造原理上講，普通織機(jī)是按二維平面織