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三维纬编间隔针织增强复合材料压缩应变率效应

刘文建  
【摘要】:三维纬编间隔针织增强复合材料是一种新型的三维复合材料,由于它优良的机械性能和较低的生产成本,已经引起人们的极大兴趣和广泛关注。纬编间隔针织物是一种典型的三维针织结构,它有两个表面层和一个中间层,间隔纱线在厚度方向将上下两个表层连接,三维纬编间隔针织增强复合材料具有较大的抗分层力和良好的破坏韧性,这种特殊的结构使得复合材料具有卓越的抗冲击性能,广泛应用在航海,汽车和军事等领域,因此研究它在高应变率下的力学性能以及分析它在冲击载荷下的响应对材料的设计和应用具有非常主要的意义。然而到目前为止,对这种材料的研究还很少,本文对三维纬编间隔针织增强复合材料在动态下的力学性能进行了探讨,有效的填补了这一空白。 本文利用 Scrimp成型工艺完成三维纬编间隔针织增强复合材料的成型,并分别利用分离式的Hopkinson压杆装置(SHPB)和NEW MTS材料试验机对复合材料试样以及树脂基体进行了动态和准静态的压缩试验,动态的应变率从700/s至2400/s间变化。通过分析和对比准静态压缩和动态压缩试验,我们发现三维纬编间隔针织增强复合材料和树脂基体均为应变率敏感材料,随着应变率的增大,三维纬编间隔针织增强复合材料面内、面外的压缩刚度和失效应力线性增


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