二维与三维机织复合材料面内力学性能对比 |
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引用本文: | 孙洋,黄建,韩晨晨,赵振强,周海丽,孙方方,李超,张超,张立泉.二维与三维机织复合材料面内力学性能对比[J].航空学报,2023(18):308-319. |
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作者姓名: | 孙洋 黄建 韩晨晨 赵振强 周海丽 孙方方 李超 张超 张立泉 |
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作者单位: | 1. 南京玻璃纤维研究设计院有限公司;2. 西北工业大学民航学院 |
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基金项目: | 国家科技重大专项(2017-VII-0011-0106);;江苏省基础研究计划(自然科学基金)(BK20220165,BK20190146)~~; |
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摘 要: | 设计并制备了结构形式和工艺参数相同的二维机织层合和三维机织复合材料,利用数字图像同步测试技术(DIC)系统地开展了经、纬向拉伸、压缩试验和面内剪切试验。结合试样表面应变场的演化过程和断裂形貌分析,对比研究了二维机织层合复合材料和三维机织复合材料的承载机制、力学性能和失效机制的差异。结果表明,经纱在层间的交织联锁对机织复合材料的宏观力学行为和承载机制有重要影响,三维机织复合材料牺牲了经向拉伸和压缩性能,得到了更好的结构整体性和更高的纬向性能。此外,三维机织复合材料的经向拉伸应力-应变曲线具有明显的非线性特征。同时,经纱对纬纱的强约束导致了纤维束/基体界面上的弱粘接,降低了三维机织复合材料抵抗剪切变形的能力。
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关 键 词: | 二维机织层合复合材料 三维机织复合材料 力学性能 失效机制 层层交联互锁结构 |
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