整體中空夾層復(fù)合材料低速?zèng)_擊性能的研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，具有較高的比強(qiáng)度和比剛度等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。但是，此類復(fù)合材料對(duì)沖擊載荷比較敏感，其在制造、使用和維修過(guò)程中受到外來(lái)物的低速?zèng)_擊損傷成為人們關(guān)注的主要問(wèn)題之一。當(dāng)受到低能量沖擊時(shí)，大部分情況并沒(méi)有明顯的目視可檢損傷，但是已經(jīng)導(dǎo)致了內(nèi)部損傷，內(nèi)部損傷的存在造成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在強(qiáng)度和剛度上的很大損失，從而形成潛在的危險(xiǎn)。因此，研究纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的低速?zèng)_擊損傷問(wèn)題意義重大。
　　 整體中空夾層復(fù)合材

2、料是一種新型的三維機(jī)織夾層復(fù)合材料，屬于纖維增強(qiáng)材料的一種。隨著該材料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)它設(shè)計(jì)可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的完善和理論分析愈加重要，尤其是低速?zèng)_擊損傷特性。
　　 本文以整體中空夾層復(fù)合材料為研究對(duì)象，采用環(huán)氧樹脂基體，通過(guò)真空輔助成型工藝，將整體中空織物加工成整體中空夾層復(fù)合材料。針對(duì)低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)方法、整體中空夾層復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、剩余壓縮性能及提高該材料抗低速?zèng)_擊性能的方法進(jìn)行了深入研究，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方

3、面:
　　 (1)根據(jù)復(fù)合材料沖擊試驗(yàn)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，完成具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能的落錘式低速?zèng)_擊試驗(yàn)儀的研制。
　　 (2)在其他條件相同的情況下，通過(guò)調(diào)整芯材高度，研究芯材高度對(duì)整體中空夾層復(fù)合材料抗沖擊性能的影響，測(cè)試了沖擊過(guò)程中沖擊載荷、能量吸收隨時(shí)間的變化特性、最大沖擊載荷、達(dá)到最大載荷時(shí)的時(shí)間和剩余壓縮性能。
　　 (3)在其他條件相同時(shí)，通過(guò)調(diào)整沖擊能量，研究整體中空夾層復(fù)合材料動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和剩余壓縮性

4、能與沖擊能量的關(guān)系，測(cè)試了沖擊過(guò)程中沖擊載荷、吸收能量隨時(shí)間的變化特征、最大沖擊載荷、到達(dá)最大載荷時(shí)的時(shí)間及剩余壓縮強(qiáng)度。
　　 (4)針對(duì)整體中空夾層復(fù)合材料上下面板較薄，抵抗外來(lái)物沖擊能力弱的不足，本文對(duì)提高該材料的抗沖擊能進(jìn)行探索研究:在整體中空夾層復(fù)合材料上下面板附加鋁蒙皮，對(duì)比研究添加和不添加鋁蒙皮整體中空夾層復(fù)合材料在低速?zèng)_擊過(guò)程中沖擊載荷、吸收能量隨時(shí)間的變化。
　　 通過(guò)本課題的研究分析，我們對(duì)整體中空夾