碳纖維緯編針織復(fù)合材料的制備與性能.pdf

1、纖維復(fù)合材料研究已有數(shù)十年。而針織物因?yàn)楦叨瓤伤苄?，可以直接制成各種復(fù)雜形狀如管狀、圓錐型等，獲得了高度發(fā)展。針織物又分緯編針織物和經(jīng)編針織物兩種。其中緯編針織物作為復(fù)合材料增強(qiáng)體在彈性和延展性方面性能優(yōu)異，而碳纖維具有軸向強(qiáng)度和模量高，密度低等優(yōu)良性能。碳纖維和緯編針織相結(jié)合的增強(qiáng)復(fù)合材料必然有著其他復(fù)合材料無法企及的優(yōu)勢(shì)。碳纖維緯編針織物在編織過程中彎曲程度較大，紗線損傷嚴(yán)重降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能，因此有必要對(duì)碳纖維緯編針織物編織

2、過程進(jìn)行研究，減少在編織過程中出現(xiàn)的損傷。進(jìn)一步對(duì)碳纖維緯編針織物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能進(jìn)行深入的探究，分析影響因素，建立理論模型，為其應(yīng)用提供理論支持。
　　本課題分析了碳纖維紗線的可編織性能，并與棉和滌綸的性能進(jìn)行了比較。研究表明，碳纖維的拉伸強(qiáng)度高，但鉤接強(qiáng)度、圈強(qiáng)力效率明顯低于棉和滌綸。分別通過在手動(dòng)橫機(jī)和電腦橫機(jī)上進(jìn)行編織，調(diào)節(jié)優(yōu)化給紗張力、牽拉力、彎紗深度、機(jī)速等參數(shù)，編織了9種不同組織參數(shù)的緯編針織物做為增強(qiáng)體。

3、
　　選用環(huán)氧樹脂為基體，采用手糊法制備了復(fù)合材料試樣，并測(cè)試了復(fù)合材料的基本參數(shù)。使用萬能試驗(yàn)機(jī)分別測(cè)試了9種復(fù)合材料試樣的橫向和縱向拉伸性能和彎曲性能。分析不同方向上產(chǎn)生力學(xué)性能差異的原因，及不同參數(shù)和組織間產(chǎn)生差異的原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明材料的拉伸和彎曲性能與增強(qiáng)針織物的組織結(jié)構(gòu)、紗線取向、承載紗線根數(shù)、纖維體積含量等因素有關(guān)。
　　利用Pro/E軟件建立1+1變化平針織物復(fù)合材料模型，并用ABAQUS有限元分析軟件分析和