2.5D角联锁芳纶机织复合材料的压缩性能研究

探讨2.5D角联锁芳纶机织复合材料的压缩性能。测试了4种结构的2.5D角联锁芳纶机织复合材料的经向压缩强度和压缩模量及纬向压缩强度和压缩模量,分析了其结构与压缩性能间的关系。试验结果表明:伸直状态的衬经纱对2.5D角联锁芳纶机织复合材料的经向压缩性能有较大贡献;伸直状态的衬纬纱对2.5D角联锁芳纶机织复合材料的纬向压缩性能有较大贡献。认为应根据实际应用环境所需要的压缩强度和压缩模量来设计2.5D角联锁芳纶机织复合材料的结构。     

2．5D芳纶机织复合材料弯曲性能测试

为了分析复合材料预制件结构和弯曲性能的关系,丰富2．5D复合材料的力学性能数据库,为2．5D复合材料的设计者提供参考;采用三点弯曲试验方法对4种结构的2．5D芳纶机织复合材料进行了经向和纬向弯曲性能测试;测试结果表明：带衬经结构复合材料经向的弯曲性能优于不带衬经结构复合材料,带衬纬结构复合材料纬向的弯曲性能高于不带衬纬结构复合材料;该测试的结论为：伸直状态的衬经纱对经向的弯曲性能具有大的贡献,伸直状态的衬纬纱对纬向的弯曲性能具有大的贡献。     

开孔三维机织复合材料的拉伸性能

为研究开孔尺寸对三维机织复合材料拉伸力学行为、破坏模式以及失效机制的影响规律,设计了3种不同孔径的三维机织复合材料试样,利用非接触全场应变测试系统和显微图像技术进行表征。结果表明:6、10、14 mm 的孔径对三维机织复合材料的拉伸模量几乎没有影响,开孔后全截面拉伸强度分别下降35.6％、44.5％和51.8％,但开孔后的净截面拉伸强度基本相同,与未开孔试样相比,平均拉伸强度下降约22.4％;未开孔试样的全场应变呈现均匀分布,而开孔试样在孔左右两侧呈现出应变集中;开孔试样的断口形貌相似,主要表现为经纱的断裂,并伴随有部分纱线的抽拔以及层间开裂。     

芳纶机织骨架材料增强轻型输送带的拉伸性能研究

轻型输送带的拉伸性能是其产品质量的重要指标,作为染整印花工作平台的轻型输送带对拉伸性能提出了更高的要求.为提高芳纶机织增强轻型输送带的拉伸性能,分别针对芳纶骨架材料定型处理的工艺和成品测试试样的规格对芳纶织物增强轻型输送带拉伸性能的影响进行观察与分析.结果表明:涂胶预定型处理能有效提高芳纶骨架材料增强输送带的拉伸强度、...     

含变异结构的三维机织复合材料的轴向拉伸性能

为克服加纱或减纱造成三维机织预制体交织结构的局部变异,进而对复合材料的力学性能产生一定的影响,采用加纱和减纱相结合的方法分别制备了4种三维机织石英纤维树脂基复合材料,结合拓扑方法建立了加减纱区域的路径,利用数字图像相关技术研究了拉伸过程中全场纵向应变变化。结果表明:引入加、减纱变异结构试样的拉伸强度和拉伸模量的保留率分别大于93.0%和88.0%,断裂伸长率无明显差异,且与未引入加、减纱试样在拉伸过程中的力学响应规律、断裂失效模式基本一致;应变云图表明损伤起始于交织点,引入加减纱的试样其高应变集中在加减纱“点”处,同时存在富树脂低应变区域与之对应。     

芳纶织物-树脂复合材料的动态拉伸实验研究

利用三段直拉式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆,获得了弹道防护用芳纶织物复合材料高应变率下力学性能的数据,讨论了应变率对芳纶织物复合材料力学性能的影响。     

单向芳纶/聚丙烯混纤复合材料拉伸性能研究

对单向芳纶/聚丙烯混纤复合材料的纵向拉伸性能了做了研究,讨论芳纶体积含量对复合材料体系拉伸强度以及强度利用率的影响,同时对复合材料拉伸断口形式做了分析。     

多层多向机织复合材料细观结构建模及其性能

为分析多层多向机织复合材料的细观结构,基于多层多向机织工艺及不同于传统机织结构的纱线空间运动规律,推导了工艺参数与结构参数之间的关系,建立了细观结构分析模型;为研究多层多向机织复合材料的拉伸性能和失效机制,采用多层多向机织工艺、树脂传递模塑复合工艺,以碳纤维和环氧树脂为原材料制备了2种不同结构的多层多向机织复合材料,采用万能试验机和非接触全场应变仪对材料进行了0°和90°方向的准静态拉伸性能测试,并与正交三向机织复合材料进行了对比分析。结果表明:斜向纱的存在对多层多向机织复合材料的拉伸破坏模式和断口形貌有较大影响,斜向纱一定程度上阻碍了裂纹和应变沿承载方向扩展,0°方向拉伸试样断口处经纱层内经纱全部断裂,90°方向拉伸试样断口处纬纱层内纬纱全部断裂,2个方向的拉伸试样斜向纱层中均存在部分斜向纱纤维未断裂,拉伸试样非完全断裂。     

玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究

以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。     

玄武岩纤维机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能

根据新型机织针织复合织物的结构特点,分别选用不同线密度的高强高模玄武岩纤维作为经纱、纬纱和针织纱编织织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作玄武岩纤维/乙烯复合材料.为提供这种新型织物增强复合材料的应用依据,测试了复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能,并对各个方向的拉伸应力与应变特征曲线及其拉伸断裂形态进行分析,对比...     

二维与三维机织复合材料力学性能的实验研究

对超厚三维正交机织复合材料及二维要织层合板人别进行了拉伸和压缩实验,研究比较了两种复合材料刚度和强度特性的差异研究发现无论是三维机织材料的拉压还是二维层合板的拉压应力应变曲线都近似为直线,而且具有脆性破坏的特点;三维复合材料的拉压强度要高于二维层合板.这主要是由于材料不同的增强相结构及纤维含量造成;不同的破坏模式对材料强度影响很大.     

组合式3D机织物复合材料的拉伸性能

采用正交和角联锁结构进行组合设计,并使用玻璃纤维试织了2种不同结构的组合式3D立体机织物,经与树脂复合制成增强复合材料,对其拉伸性能进行了测试。结果表明,组合式3D机织物增强复合材料具有接近正交3D机织物增强复合材料的弹性模量和抗拉强度。     

Mechanical properties improvement of silane addition epoxy/3D orthogonal woven composite material

In this study, the influence of silane addition on mechanical properties of epoxy/3D orthogonal glass fiber woven composite was studied. The KH560 silane modification composite specimen reinforced with 3D orthogonal woven fabric/epoxy was manufactured by means of Resin Infusion under Flexible Tooling. The mechanical properties of the epoxy/3D glass fiber woven composites were characterized by tensile and bending tests. The tensile and bending properties of silane-modified 3D orthogonal woven glass composite in warp and weft directions were compared with the pristine or epoxy/glass composite material not coupled using silane. The results show that the tensile and bending properties in warp and weft directions have been improved due to the silane addition. The bonding strength between the fiber and matrix was improved and the delamination and debonding between fiber and matrix was retarded and shifted to cohesive failure of the matrix due to the silane modification. Electron microscopy of the fracture and failure modes of the test specimens were used to support the results and conclusions.     

角联锁织物的拉伸性能分析

介绍了角联锁织物的结构特点,采用小样箭杆织机织造了层数为2层、3层到9层的角联锁织物共8块,探讨了角联锁织物的拉伸性能与其结构层数之间的关系。结果表明,随着角联锁织物层数的增加,其断裂伸长率也会随之增加,但到一定层数时,断裂伸长率反而出现降低趋势。     

组合式3D机织增强复合材料树脂渗透性

通过对玻纤进行包缠设计并在普通二维织机上试制了组合式3D机织结构预制件,采用真空辅助成型工艺研制了复合材料。同时采用光学显微镜和SEM分别对织造中玻纤断裂情况和树脂在复合材料成型过程中的渗透性进行了研究。     

Warp and weft directional tensile properties of multistitched biaxial woven E-glass/polyester composites

The objective of this research work was to understand the warp and weft directional tensile properties of the two-dimensional multistitched multilayer E-glass/polyester woven composites. The warp and weft directional specific tensile strength and modulus of unstitched structure were higher than those of multistitched structures as stitching caused minor warp and weft yarn filament breakages. Contrarily, the specific tensile strains of unstitched structure were slightly lower than those of all multistitched structures. The stitching yarn type, the number of stitching directions, and the stitching density generally influenced the warp and weft directional tensile properties of multistitched E-glass/polyester woven composites. The failure of warp and weft directional multistitched woven E-glass/polyester composite structures was matrix breakages, and partial and complete yarn breakages in their surfaces. They had a local delamination in their cross-sections and the delamination did not propagate to the large areas due to multidirectional stitching. Also, the failure was confined at a narrow area and resulted in the catastrophic fiber breakages. The warp and weft directional specific damaged areas of multistitched structures, in particular four-directional stitching, were significantly lower than those of the unstitched structures. This indicated that the multistitching made the structures better damage-tolerance materials.     

锯齿形三维机织间隔复合材料的弯曲性能

为解决层合间隔复合材料易开裂和整体性差的问题,采用绿色环保的玄武岩低捻长丝作为经、纬纱,合理设计经向截面图和组织图,并在普通织机上织造3种不同间隔高度的锯齿形三维机织间隔织物。以所织得的锯齿形三维机织间隔织物作为增强材料,环氧乙烯基树脂作为基体,利用真空辅助成型工艺,制备锯齿形三维机织间隔复合材料,同时对三维机织间隔复合材料进行三点弯曲性能测试,得到弯曲载荷-位移曲线、能量吸收图和破坏模式。结果表明:复合材料的纬向是主要承力方向;组织循环个数越多的材料表现出更好的弯曲性能;在一定间隔高度范围内,间隔高度越高的锯齿形三维机织间隔织物承受的弯曲载荷和吸收的能量也越高;锯齿形三维机织间隔复合材料的破坏模式是材料上表层受压,下表层受拉,而连接层受压;在作用力下材料只是出现明显的变形,但并未出现材料整体的破坏。