三維編織復合材料在高溫環(huán)境下沖擊壓縮破壞性質(zhì).pdf

1、三維編織復合材料具有結構整體性和一次成型復雜外形工程結構的特點。在沖擊加載下不產(chǎn)生分層破壞，在耐沖擊結構設計中得到廣泛應用。在高溫條件下，三維編織復合材料具有迥異于常溫條件下的力學性質(zhì)，研究高溫條件下三維編織復合材料力學性質(zhì)具有重要的理論價值和實際意義。
　　成功自行設計高溫環(huán)境裝置，與實驗室現(xiàn)有分離式Hopkinson壓桿(SHPB)裝置相配合，探索高溫下動態(tài)沖擊壓縮測試技術，利用此技術進行三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料的沖擊

2、壓縮性能測試，結合環(huán)氧樹脂基體的溫度動力學性能測試，研究三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料沖擊壓縮性質(zhì)的溫度效應和應變率效應，得到如下成果和結論:
　　(1)高溫動態(tài)測試采用預加溫方式設計，避免溫度對分離式Hopkinson壓桿和結果信號采集的影響。利用有限元分析方法分析三維編織復合材料試樣的傳熱性能，確定試樣達到設定溫度所需加熱時間。
　　(2)環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是其熱力學性能的一個重要指標，環(huán)氧樹脂基體溫度動

3、力學性能測試結果表明，測試溫度低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，環(huán)氧樹脂力學性能穩(wěn)定在一個很高水平;測試溫度超過其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，其力學性能迅速下降。
　　(3)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料具有顯著溫度效應，隨著測試溫度增加，復合材料壓縮模量迅速下降，尤其在環(huán)氧樹脂基體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折;失效應力和比能量吸收隨著溫度增加逐漸下降，失效應變隨著測試溫度增加而增加。
　　(4)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料是一種應變

4、率敏感材料，應變率越高，復合材料失效應力、失效應變和比能量吸收越大;壓縮模量隨著測試溫度不同而變化，在較低測試溫度下，應變率越高，壓縮模量越大，在較高測試溫度下，則趨勢相反;三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料對應變率沒有溫度敏感。
　　(5)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料在高溫下的壓縮模量主要受到環(huán)氧樹脂基體主導，失效強度受到三維編織預制件增強體作用的影響較大。
　　(6)三維碳纖維/環(huán)氧樹脂編織復合材料壓縮失效模式在高應變