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三维编织复合材料圆管轴向压缩性能及破坏机理
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.
作者姓名:熊信发  王校培  王坤  彭锦峰  蔡登安  周光明
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
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)。
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。

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
Abstract:
Keywords:braided composite  tube  compression test  failure mode  energy absorption characteristic
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