縫合復(fù)合材料層合板的制備及性能研究.pdf

1、分類號——UDC密級學(xué)校代碼!Q壘壘2劣強(qiáng)理歹大穿學(xué)位論文題目堡坌氫登鹽埕幽燃盥＆避英文孫摯婦a11d咖由∞婭刪esof岫題目囟幽盟嬰畦蛔畫幽研究生姓名盈盛指導(dǎo)教師姓名—』L盔二一職稱——型塾L學(xué)位—j立一單位名稱撾盤塋墮?quán)]編魚鯉2Q申請學(xué)位級別蘭逃學(xué)科專業(yè)名稱復(fù)金盟盤堂論文提交El期墊!三生!!月論文答辯日期墊13生!!旦學(xué)位授予單位盞墼爛學(xué)位授予日期——答辯委員會主席評閱入2013年11月捅要縫合復(fù)合材料具有層間性能好、抗沖擊性能優(yōu)

2、良和層問斷裂韌性優(yōu)異等獨特的優(yōu)點，近年來受到世界各國的廣泛關(guān)注和重視。本文采用纖維變角度牽引鋪縫技術(shù)(Ⅵ盯技術(shù))和真空輔助樹脂注射模塑工藝(VARIM)制備了縫合復(fù)合材料層合板，確定了縫合復(fù)合材料層合板制備的縫合參數(shù)和成型工藝參數(shù)；研究了縫合密度(00、88、55、33)對縫合復(fù)合材料層合板的面內(nèi)力學(xué)性能、低速沖擊響應(yīng)、沖擊損傷和層間斷裂韌性等性能的影響及其影響機(jī)理。論文的研究工作為縫合復(fù)合材料的制備提供了一種新的途徑，為VAT技術(shù)制備

3、縫合預(yù)成型體提供了性能參數(shù)依據(jù)和理論指導(dǎo)。同時，對進(jìn)一步推動縫合復(fù)合材料的深入研究和實際應(yīng)用也具有重要意義。論文的主要工作如下：1采用萬能試驗機(jī)測試縫合復(fù)合材料層合板的面內(nèi)力學(xué)性能，研究了縫合密度對縫合復(fù)合材料層合板的拉伸性能、彎曲性能和層剪強(qiáng)度的影響及其機(jī)理。實驗發(fā)現(xiàn)縫合密度較小時對拉伸和彎曲性能影響不大，縫合密度較大時對拉伸和彎曲性能造成一定損傷，下降幅度在10％以內(nèi)?？p合對拉伸和彎曲性能的影響及影響程度是縫合帶來的纖維“擠壓效應(yīng)”

4、和縫合導(dǎo)致的“富樹脂區(qū)”與“順直度下降”相互作用的結(jié)果。縫合使層間剪切強(qiáng)度有一定的提高，最高達(dá)73％，縫合對層剪強(qiáng)度的影響及其影響程度是縫合線引入“破壞機(jī)理變化”和縫合導(dǎo)致縫線周圍的“薄弱富樹脂區(qū)”相互作用的結(jié)果。2通過小型落錘沖擊儀和超聲波C掃描儀研究了縫合密度和沖擊能量對縫合復(fù)合材料的低速沖擊響應(yīng)和沖擊損傷的影響。在復(fù)合材料層合板低速沖擊試驗中，接觸載荷歷程、能量吸收歷程、變形位移歷程變化規(guī)律一致。在沖擊過程中的最大接觸力和接觸時間

5、隨著縫合密度的增大變化不大，幅度在5％以內(nèi)；吸收的能量和能量吸收率隨著沖擊能量和縫合密度的增大而逐漸增大；最大變形位移和殘余變形位移隨著縫合密度的增大逐漸下降，殘余變形位移下降達(dá)20％。低速沖擊損傷試樣的C掃描投影近似為圓形或橢圓形，沖擊損傷面積和殘余變形位移隨著縫合密度的增大逐漸減小，沖擊后壓縮強(qiáng)度(CAI)隨著縫合密度的增大而整體增大，主要是縫合線能夠有效抑制分層的產(chǎn)生和裂紋的擴(kuò)展，提高縫合復(fù)合材料層合板的抗沖擊性能，改善材料的損傷