緯編雙軸向織物增強(qiáng)復(fù)合材料壓縮及層間剪切性能研究.pdf

1、緯編雙軸向多層襯紗(Multilayered Biaxial Weft Knitted)織物具有良好的成型性能，且其增強(qiáng)的復(fù)合材料具有良好的抗沖擊性、優(yōu)異的力學(xué)性能等特性，這使得緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料在航空航天、軍工、高速列車、防彈保護(hù)以及建筑等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)在對緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的研究并不多，其各種性能還需要進(jìn)行更加深入的研究，尤其是采用碳纖維作為襯紗的緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)

2、性能。
　　本研究使用的是三層連接、四層連接、五層連接的緯編雙軸向多層襯紗織物，其地組織為1+1羅紋組織，經(jīng)、緯向的襯紗為2根T300-3K碳纖維，捆綁紗為滌綸長絲。為使復(fù)合材料達(dá)到設(shè)計的厚度和纖維體積含量，首先將不同組數(shù)的連接組疊放在一起，再采用樹脂傳遞(RTM)工藝制得實驗所需的復(fù)合材料層合板。
　　對緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的壓縮性能進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn):在實驗所研究的纖維體積含量范圍內(nèi)，緯編雙軸向多層襯紗織

3、物增強(qiáng)復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度和壓縮模量隨纖維體積含量的增加而增加;增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)對復(fù)合材料壓縮性能具有顯著的影響，在纖維體積含量基本相同的情況下，緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度和壓縮模量隨織物組內(nèi)連接層數(shù)的增加而增大;壓縮試件的破壞形式主要是纖維束在壓剪作用下折斷等造成的剪切破壞;同時，試件發(fā)生以織物組組間分層為主的分層開裂。
　　對緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的層間剪切性能進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn):在實驗所研究的纖維體積

4、含量范圍內(nèi)，緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度隨纖維體積含量的增加而增加。對于緯編雙軸向多層襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的經(jīng)向?qū)娱g剪切強(qiáng)度，在較低的纖維體積含量范圍內(nèi)，當(dāng)三種復(fù)合材料具有相同的經(jīng)向（或緯向）纖維體積含量時，隨織物連接層數(shù)的增加，復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度逐漸增大。當(dāng)纖維體積含量達(dá)到一定程度時，隨織物連接層數(shù)的增加，復(fù)合材料的經(jīng)向?qū)娱g剪切強(qiáng)度逐漸減小。而在復(fù)合材料的緯向，三層連接的緯編雙軸向襯紗織物增強(qiáng)復(fù)合材料的層間剪切