三維編織復(fù)合材料在高溫環(huán)境下沖擊壓縮破壞性質(zhì).pdf

1、三維編織復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)整體性和一次成型復(fù)雜外形工程結(jié)構(gòu)的特點。在沖擊加載下不產(chǎn)生分層破壞，在耐沖擊結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用。在高溫條件下，三維編織復(fù)合材料具有迥異于常溫條件下的力學(xué)性質(zhì)，研究高溫條件下三維編織復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)具有重要的理論價值和實際意義。
　　成功自行設(shè)計高溫環(huán)境裝置，與實驗室現(xiàn)有分離式Hopkinson壓桿(SHPB)裝置相配合，探索高溫下動態(tài)沖擊壓縮測試技術(shù)，利用此技術(shù)進行三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料的沖擊

2、壓縮性能測試，結(jié)合環(huán)氧樹脂基體的溫度動力學(xué)性能測試，研究三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料沖擊壓縮性質(zhì)的溫度效應(yīng)和應(yīng)變率效應(yīng)，得到如下成果和結(jié)論:
　　(1)高溫動態(tài)測試采用預(yù)加溫方式設(shè)計，避免溫度對分離式Hopkinson壓桿和結(jié)果信號采集的影響。利用有限元分析方法分析三維編織復(fù)合材料試樣的傳熱性能，確定試樣達(dá)到設(shè)定溫度所需加熱時間。
　　(2)環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是其熱力學(xué)性能的一個重要指標(biāo)，環(huán)氧樹脂基體溫度動

3、力學(xué)性能測試結(jié)果表明，測試溫度低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，環(huán)氧樹脂力學(xué)性能穩(wěn)定在一個很高水平;測試溫度超過其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，其力學(xué)性能迅速下降。
　　(3)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料具有顯著溫度效應(yīng)，隨著測試溫度增加，復(fù)合材料壓縮模量迅速下降，尤其在環(huán)氧樹脂基體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折;失效應(yīng)力和比能量吸收隨著溫度增加逐漸下降，失效應(yīng)變隨著測試溫度增加而增加。
　　(4)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料是一種應(yīng)變

4、率敏感材料，應(yīng)變率越高，復(fù)合材料失效應(yīng)力、失效應(yīng)變和比能量吸收越大;壓縮模量隨著測試溫度不同而變化，在較低測試溫度下，應(yīng)變率越高，壓縮模量越大，在較高測試溫度下，則趨勢相反;三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料對應(yīng)變率沒有溫度敏感。
　　(5)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料在高溫下的壓縮模量主要受到環(huán)氧樹脂基體主導(dǎo)，失效強度受到三維編織預(yù)制件增強體作用的影響較大。
　　(6)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復(fù)合材料壓縮失效模式在高應(yīng)變