三维编织复合材料圆管轴向压缩性能及破坏机理 |
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引用本文: | 熊信发,王校培,王坤,彭锦峰,蔡登安,周光明.三维编织复合材料圆管轴向压缩性能及破坏机理[J].南京航空航天大学学报,2023,55(4):702-710. |
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作者姓名: | 熊信发 王校培 王坤 彭锦峰 蔡登安 周光明 |
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作者单位: | 1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016;2.中国人民解放军总参谋部第六十研究所,南京 210016 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52005256);江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20190394);中央高校基本科研业务费专项资金资助(NS2019001);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。 |
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摘 要: | 通过真空辅助树脂传递模塑成型技术,制备了三维多层缠绕编织、三维五向面芯编织和三维七向编织3种不同三维编织复合材料圆管。系统分析了三维编织复合材料圆管的纱线轨迹,分别开展了准静态轴向压缩试验,研究了不同编织工艺对三维编织复合材料圆管的压缩承载、破坏模式及吸能性能的影响。结果表明:不同编织结构圆管的轴向承载能力和破坏机制存在显著差异。三维多层缠绕编织圆管的环向纱体积含量较高,能有效承担轴向载荷,其轴向承载能力明显高于其余两类编织圆管。但由于纤维间载荷传递性能较弱,易发生脆性破坏,导致吸能效果最差。而三维五向面芯编织和三维七向编织圆管具有紧密交织的纱线结构,径向编织纱能有效限制剪切裂纹扩展,从而引发渐进稳定的开花式破坏,此类破坏具有较好的吸能特性。三维五向面芯编织圆管纤维断裂更加充分,吸能效果最为优异。
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关 键 词: | 编织复合材料 圆管 压缩试验 破坏模式 吸能特性 |
收稿时间: | 2022/8/29 0:00:00 |
修稿时间: | 2022/10/17 0:00:00 |
Axial Compressive Properties and Failure Mechanism of 3D Braided Composite Tube |
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Abstract: | |
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Keywords: | braided composite tube compression test failure mode energy absorption characteristic |
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