UHMWPE-乙烯基酯三維機(jī)織復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了表征超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/乙烯基酯三維機(jī)織復(fù)合材料的吸能特性和抗沖擊性能,基于分離式霍普金森壓桿動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng),研究了材料在承受橫向(厚度方向)高速?zèng)_擊載荷時(shí)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、破壞模式以及吸能特性和機(jī)理。
   首先,安裝調(diào)試分離式霍普金森壓桿動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng),提取有效信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,計(jì)算應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及吸能;然后,設(shè)計(jì)并制作了UHMWPE/乙烯基酯三維(正交三向、經(jīng)緯雙向增強(qiáng)2.5D)機(jī)織復(fù)合材料,利用超聲波無

2、損檢測技術(shù)給出試樣的無缺陷評(píng)價(jià);接下來,在應(yīng)變率范圍為102-103s-1下,實(shí)驗(yàn)測試了UHMWPE/乙烯基酯正交三向機(jī)織復(fù)合材料和經(jīng)緯雙向增強(qiáng)2.5D機(jī)織復(fù)合材料厚度方向上的動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)行為,包括動(dòng)態(tài)應(yīng)力.應(yīng)變關(guān)系和吸能特性,與準(zhǔn)靜態(tài)下的壓縮性能進(jìn)行對(duì)比分析材料的應(yīng)變率效應(yīng);最終,通過試樣沖擊破壞形貌研究了材料的動(dòng)態(tài)壓縮破壞模式和吸能機(jī)理。
   實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:UHMWPE/乙烯基酯正交三向機(jī)織復(fù)合材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系對(duì)應(yīng)變率是

3、敏感的,并表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng),屈服應(yīng)力和彈性模量隨著應(yīng)變率的增加而增加;在纖維體積含量相同的情況下,在一定范圍內(nèi)減細(xì)z向纖維束可以增強(qiáng)正交三向機(jī)織復(fù)合材料橫向壓縮性能;在橫向準(zhǔn)靜態(tài)壓縮和動(dòng)態(tài)壓縮下,正交三向機(jī)織復(fù)合材料的主要破壞模式是剪切斷裂;z向纖維束可以阻止分層并促進(jìn)能量吸收;正交三向機(jī)織復(fù)合材料吸收的能量隨著應(yīng)變率的增加而增加,并且隨著應(yīng)變率的增加z向纖維束較粗的試樣比z向纖維束細(xì)的吸能多。UHMWPE/乙烯基酯經(jīng)緯雙向增

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