高性能纤维多轴向经编针织复合材料力学性能的研究

摘要

该课题首先对复合材料试样的制备做了详细的介绍,像如何选择合适的树脂,并确定树脂的配方;如何根据增强织物的结构特点,确定适合该结构的成型工艺.其次,又对高性能纤维多轴向经编针织复合材料的拉伸和弯曲实验进行了探讨,得出在同种树脂基体条件下,芳纶多轴向经编复合材料试样的拉伸比强度最大,碳纤维多轴向经编复合材料试样的拉伸比模量最大;同种织物增强体条件下,乙烯基酯复合材料试样无论是拉伸比强度还是拉伸比模量都是最大的;以及沿复合材料的不同取向,拉伸和弯曲实验结果也是存在很大差异的,由于纬向纱线在编织的过程中被织针刺伤的可能性最大,因此沿纬向的复合材料试样无论是拉伸还是弯曲,其结果都是最差的.最后,该课题又通过正交实验设计的方法,比较了三种高性能纤维(芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维)织物与三种常见树脂制成的复合材料,在试样厚度和纤维体积含量不同的条件下在能量吸收性能和抗冲击性能方面的差异,选出了最佳的实验组合方案.优选方案是芳纶织物/乙烯基酯复合材料试样,纤维体积含量是50％,试样厚度是12.7mm,这样规格的复合材料试样抗冲击性能最优.最后,该文还指出了一些实验过程中的不足之处,并为今后类似课题提出了进一步研究发展的方向.

目录

文摘

英文文摘

第一章高性能纤维多轴向经编针织复合材料的研究进展

第一节引言

第二节多轴向经编针织复合材料的性能特点与应用

第三节高性能纤维多轴向经编复合材料的研究现状

3.1多轴向经编针织物的编织工艺

3.2研究现状

第二章复合材料试样的制备

第一节树脂的选用与固化特性

1.1树脂的选用与性能特点

1.2树脂配方与固化特性

第二节复合成型工艺

2.1高性能纤维多轴向经编针织骨架复合材料的复合成型工艺

2.2树脂浇铸体的制备

第三章复合材料试样基本参数的测试

第一节纱线及织物基本参数的测试

第二节纱线和织物拉伸性能的测试

2.1纱线拉伸性能的测试

2.2织物拉伸参数的测试

第三节高性能纤维与树脂的体积密度的测试

第四节复合材料纤维体积含量

第四章高性能纤维多轴向经编针织复合材料拉伸性能实验研究

第一节拉伸实验方法和条件

第二节拉伸应力应变曲线的比较与分析

2.1玻璃纤维多轴向经编针织骨架复合材料(不同树脂)

2.2玻璃纤维多轴向经编针织骨架复合材料(不同取向)

第三节弹性模量和强度的比较与分析

3.1拉伸试样破坏的情况

3.2树脂浇铸体的比较

3.3高性能纤维多轴向经编针织复合材料的比较

第四节结论

第五章高性能纤维多轴向经编针织复合材料弯曲性能实验研究

第一节弯曲实验方法和条件

第二节弯曲应力应变曲线的比较与分析

2.1高性能纤维多轴向经编针织骨架复合材料(不同树脂)

2.2玻璃纤维多轴向经编针织骨架复合材料(不同取向)

第三节弹性模量和强度的比较与分析

3.1弯曲试样破坏的情况

3.2树脂浇铸体的比较

3.3高性能纤维多轴向经编针织复合材料的比较

第四节结论

第六章高性能纤维多轴向经编针织复合材料冲击性能实验研究

第一节抗冲击实验方法

1.1Resil摆锤冲击试验系统的介绍

1.2Resil摆锤冲击测试方法和步骤

1.3复合材料试样的尺寸图及尺寸参数

第二节正交试验设计的方法与分析

第七章总结语

参考文献

附录一：高性能纤维多轴向经编复合材料拉伸性能测试

附录二：高性能纤维多轴向经编复合材料弯曲性能测试

附录三：拉伸实验强度和弹性模量VB计算程序

附录四：弯曲实验强度和弹性模量VB计算程序

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况