碳纤维机织复合材料动态力学性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sycamorelee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳纤维增强树脂基复合材料由于其轻质高强的优点,越来越多的被应用于各种工程之中,三维机织复合材料相比于传统层合复合材料具有更高的冲击损伤容限和抗分层能力,在航空航天、汽车等领域的应用日渐广泛。在应用过程中不可避免的受到冲击载荷的作用,因此,研究三维机织复合材料在冲击载荷作用下的动态力学性能和损伤失效模式对于复合材料应用的发展具有重要参考价值。本文进行了三维机织复合材料及其组分材料,包括单向碳纤维和基体树脂的动态力学性能实验研究。首先,利用不同型号的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)试验系统进行了单向碳纤维在沿纤维方向(1方向),垂直纤维方向(2方向)和基体树脂的动态压缩实验,得到了材料在不同应变率加载下的压缩应力-应变曲线,发现碳纤维在1方向的动态压缩强度远大于2方向,碳纤维在1、2方向的力学性能均具有应变率效应,在1方向的动态压缩强度随应变率的增加先增加后减少,在2方向的动态压缩强度随应变率的增加单调增加。树脂动态压缩强度随着应变率的增加而增加。碳纤维和树脂失效应变均随着应变率的增加而减小。应用2D-DIC(2D Digital Image Correlation)技术分析其破坏失效模式。其次,利用分离式霍普金森拉杆(Split Hopkinson Tensile Bar,SHTB)试验系统进行了基体树脂的动态拉伸实验,发现树脂拉伸强度小于其压缩强度,树脂动态拉伸强度随着应变率的增加而增加,失效应变随着应变率的增加而减小。应用2D-DIC技术获得试件表面变形和破坏过程,发现树脂拉伸相对于树脂压缩破坏模式有所不同。最后,利用不同长度的40毫米SHPB试验系统进行了三维机织复合材料在面内和面外的动态压缩实验以及面内的动态剪切实验,发现材料的面外动态压缩强度应变率效应不明显,其动态压缩强度随加载应变率的变化基本不发生改变,其失效应变随应变率的增大而减小。材料在面内的动态压缩和动态剪切力学性能应变率效应不明显,随着加载应变率的变化,材料在面内的压缩强度和剪切强度以及失效应变均没有明显变化。此外,本文完善了一种中应变率试验技术,改进传统40毫米霍普金森压杆,形成了一套基于40毫米霍普金森杆的中应变率冲击试验系统,完成了三维机织复合材料基体树脂的中应变率动态压缩实验。
其他文献
雷达罩在现代民航客机、战斗机以及各类中远程导弹的通信系统中扮演着重要角色,由于其特殊的工作环境和性能需求,既要具有优良的通信性能,又要具有在高温热载荷和潮湿环境下
20世纪90年代初,建设评估机制成为日本大学改革的重要课题,提出了建立多元评估机制,强化了评估机制在高等教育中的作用。日本高等教育评估经历了内部评估、外部评估到认证机制的
<正>随着人民生活水平的不断提高,公众对文化艺术的需求越来越大,音像出版作为一种普及的文化载体就显得尤为重要。然而随着全媒体的进程不断推进,在全民参与的新形势下,出版
河南省董寨国家级自然保护区地处北亚热带向暖温带过渡区域,是众多鸟类停歇与栖息的重要场所。为全面了解保护区内繁殖鸟类的基本情况,2002~2008年董寨自然保护区工作人员采
针对未来的碳释放量有可能成为气候环境不确定性的最大来源,而生物量的精确制图可以大大减小碳排放和吸收中的不确定性,能更好地理解其在全球变化中的重要地位。基于SAR数据
随着信息技术的应用和发展,怎样使信息技术与学科教学进行有效整合,就成为普及中小学信息技术教育和实现中小学教育跨越式发展的关键点。笔者认为,广大教育工作者要不断更新
传统的视频编码标准大多着重从减少信息冗余来提高率失真性能,而忽视了人类视觉系统(human visual system,HVS)多样性对视频编码的影响.针对目前先进的3D高效率视频编码(high
手性醇类化合物由于具有独特的生物活性,因此不管是在医药合成还是在农业生产中均有着广泛的应用。不对称氢化法无疑是得到单一构型的手性化合物最为直接和有效的方法。尽管
目的评估Benex微创拔除前牙后,Zimmer TSV种植体即刻种植与修复的临床效果。方法采用Benex微创拔除22例患者共25颗需拔除的上颌前牙,Zimmer TSV种植体即刻种植与修复,4~6个月
在未来海军一体化联合作战的背景下,海战场作战效能越来越依赖于作战资源的整体效能。根据任务对资源的能力需求和作战资源的能力匹配以及资源约束条件,建立合同作战资源的多目