三维整体中空夹层复合材料是一种新型的夹层结构复合材料,由纤维束预制体作为增强体,浸润环氧树脂以后固化形成具有特定几何结构和力学性能的材料。三维整体中空夹层复合材料因其轻质、高强、整体性强的优点,在很多的领域可以取代传统的夹层结构复合材料。本文对三维整体中空夹层复合材料的力学性能进行了研究,主要内容包括:1.研究了三维整体中空夹层复合材料在各种载荷工况下的应力分布,并对不同载荷下的破坏进行了预测。2.研究了三维整体中空夹层复合材料的几何参数对材料力学性能的影响,包括经纱密度、纬纱密度、材料高度。分析了三维整体中空夹层复合材料经向和纬向的性能差异,以及载荷对材料各个组分做功的大小。3.研究了三维整体中空夹层复合材料在冲击载荷下响应的时间历程,以及材料在不同冲击速度下的破坏情况。分析了在冲击破坏的过程中,材料各个组分对能量的吸收规律。基于以上内容的研究,本文得出了以下结论:1.在三维整体中空夹层复合材料承受载荷的过程中,纤维束预制体会承担大部分的载荷,环氧树脂主要起传递载荷的作用。2.三维整体中空夹层复合材料的几何参数对其力学性能的影响很大。并且在侧拉和剪切载荷作用下,经向和纬向的力学性能存在较大的差异,主要是因为经纱有一定的屈曲度。三维整体中空夹层复合材料高度的增加,会引起压缩模量的减小,除了因为材料高度小的时候,绒经之间附着有较多的环氧树脂以外,还因为材料高度的增加使得绒经芯柱更加容易失稳。3.在冲击载荷下,冲头的动能大部分转化为材料的内能,并且三维整体中空夹层复合材料的环氧树脂部分吸收的能量比纤维束预制体吸收的能量要大。