结构参数对三维机织复合材料拉伸和剪切性能的影响

作     者：武维莉 潘忠祥 WU Weili;PAN Zhongxiang

作者机构：浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)杭州310018 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52075498) 浙江理工大学科研启动基金(11152932612007) 

出 版 物：《浙江理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Zhejiang Sci-Tech University(Natural Sciences))

年 卷 期：2024年第51卷第1期

页      码：63-73页

摘      要：为了研究三维机织结构参数与复合材料力学性能之间的关系,设计织造了4种不同结构的三维机织物,包括浅交直联、层层角联锁、接结纬接结和接结纬接结+衬纬纱结构,并分别将其制备成复合材料,通过材料试验机探究所得复合材料的结构参数对拉伸、剪切性能的影响。结果表明:纤维体积分数相同时,纱线的屈曲和纱线交织结构决定了复合材料的拉伸性能及尺寸稳定性。经向上,浅交直联结构复合材料拉伸性能和尺寸稳定性最佳,经纱屈曲大的接结纬接结+衬纬纱结构复合材料拉伸性能和尺寸稳定性最差;纬向上,接结纬接结结构复合材料拉伸性能和离散性最差。对比2个方向的拉伸性能发现,复合材料的纬向拉伸性能远远优于经向拉伸性能。织物的交织结构决定了剪切性能及尺寸稳定性,浅交直联复合材料的结构紧密,剪切模量最大,接结纬接结复合材料的结构疏松,剪切模量最小,而剪切强度几乎呈相反的规律。该研究明确了纤维体积分数、纱线屈曲程度、织物交织结构等结构参数对三维机织复合材料拉伸和剪切性能的影响,为三维机织复合材料的研究和应用提供了参考。

主 题 词：三维 机织复合材料 拉伸性能 剪切性能 尺寸稳定性 

学科分类：0821[工学-兵器类] 08[工学] 082103[082103] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-3851(n).2024.01.008

馆 藏 号：203125318...