【摘 要】
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石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下,为保证足够的层间性能,常采用2.5 D机织的结构形式.本文对一种浅交弯联2.5 D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力
【机 构】
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中国航发北京航空材料研究院 检测研究中心,北京 100095航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095;中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室,北京 100095;中航复合材料有限责任
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石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下,为保证足够的层间性能,常采用2.5 D机织的结构形式.本文对一种浅交弯联2.5 D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力学性能进行全面测试,对比分析了材料在不同方向的拉伸性能和压缩性能,以及面内、面外剪切性能.测试结果表明,该复合材料的纬向拉伸、压缩模量略高于经向,而拉伸、压缩强度远高于经向,导致经向和纬向拉、压破坏模式差异显著,拉伸时弯曲的经向纤维被拉断,平直的纬向纤维劈裂,压缩时平直的纬向纤维压断,弯曲的经向纤维屈曲.同时,该种材料具有较高的面内、面外剪切变形能力.此外,本文基于混合定律,提出了一个2.5 D机织复合材料经、纬向模量估算公式.基于材料微观结构特征,以包含经纱和纬纱的一个单胞作为代表性体积单元,建立有限元模型,预测该2.5 D机织复合材料经向模量,预测结果与试验结果吻合很好.本文的研究对2.5 D机织石英纤维/双马树脂复合材料的研发具有一定的指导意义.
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