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混杂复合材料在强度、刚度和冲击韧性等,使综合力学性能方面具有明显的可选择和可控制的优势,通过调节混杂纤维体积比,可以获得不同力学性能的复合材料,以适应各种结构的需要,使设计纤维增强复合材选材的自由度大大增加;在保证使用性能的前提下,用对部分昂贵纤维进行替代,还可降低成本。目前关于混杂复合材料的研究大多集中在层间混杂,关于面内混杂的相关研究较少。论文设计了九种织物,利用真空辅助成型工艺制备了复合材料,研究了单向经编混杂织物的混杂形式、混杂比、铺层结构和分散度对复合材料力学性能的影响。力学性能包括拉伸、压缩、弯曲和剪切等性能。采用有限元分析软件ABAQUS/STANDARD对混杂复合材料的力学特性进行了预测,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜探究微观层面各种损伤下的破坏机理和形态。通过对混杂复合材料的拉伸性能和压缩性能的研究可以得到,当碳纤维的纤维体积含量达到75%时,混杂复合材料的拉伸强度和压缩强度达到最大值;当玻璃纤维的纤维体积含量为80%时,混杂复合材料的拉伸断裂应变和压缩断裂应变达到最大值;并且混杂复合材料的混杂效应随拉伸强度和压缩强度的增大而增大,并呈成线性关系,但混杂效应随拉伸断裂应变和压缩断裂应变增大而减小,同时也呈线性关系。通过对混杂复合材料的弯曲性能研究可以发现,当碳纤维的纤维体积含量达到75%并且碳纤维处于被拉伸面时,混杂复合材料的弯曲性能达到最优值;当玻璃纤维分布在被压缩面时,混杂复合材料的弯曲断裂应力更大。混杂效应与弯曲性能无线性相关性。通过对混杂复合材料的剪切性能研究看出,由于碳纤维和玻璃纤维的同时存在,混杂复合材料的剪切性能呈现出分散桥接效应,因此混杂复合材料呈现出更高的层间剪切性能。混杂效应使得混杂复合材料具有更高的层间剪切强度和层间断裂刚度。对混杂复合材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切性能的有限元分析和实验数据比较发现,模拟结果和实验的一致性较好。通过论文研究,我们发现为了复合材料可以以更低的成本和更好的性能更多的应用在汽车行业,采用碳纤维和玻璃纤维的面内混杂复合材料是一个有效的选择。