T形截面三维编织复合材料细观结构分析及弯曲性能预测

摘要

根据矩形组合截面三维编织复合材料四步法编织原理,分析了T形截面编织物的纱线运动规律;按照载纱器的水平运动规律确定了纱线的空间运动轨迹,并用控制体积法建立T形截面交接区域的特殊细观结构模型.在假设纱线截面为椭圆形等理想状态下,建立了编织工艺参数之间的数学关系.运用弯曲刚度合成法预测出T形截面三维编织复合材料的弯曲性能,用MatLab编写了弯曲模量的计算程序.结果表明:弯曲模量随编织角的增大而减小,随纤维体积含量的增加而增大,三维五向T形截面梁的弯曲性能优于三维四向的.最后将预测结果与实验结果进行比较分析,结果证实用弯曲刚度合成法预测T形截面三维编织复合材料的弯曲性能是可靠的.