三維編織復合材料力學行為研究.pdf

1、該文對三維編織復合材料的力學行為進行了研究.該文的研究工作主要包括:1.通過對三維編織T300/QY9512樹脂基復合材料和三維編織C/SiC陶瓷基復合材料的基本力學性能進行試驗,系統(tǒng)地研究了這兩種材料的基本力學性能、應力—應變曲線特性、損傷演化、破壞特征以及其聲發(fā)射特性.2.同時我們還發(fā)現(xiàn)三維編織C/SiC復合材料具有以下特性:拉伸、壓縮的應力—應變曲線具有明顯的非線性特性,這種偽塑性特性是因為材料內(nèi)部有大量的初始孔穴和微裂紋,加載的

2、過程中材料的損傷緩慢發(fā)展導致的;聲發(fā)射數(shù)據(jù)表明在達到破壞載荷的70％~80％之前,損傷發(fā)展較慢,但之后損傷迅速發(fā)展,直到破壞;通過加—卸載方法發(fā)現(xiàn)在拉伸過程中試件的卸載模量和殘余應變和材料的損傷變化有關,提出了用卸載模量和殘余應變來表征拉伸試驗中損傷演化的非線性方程.3.提出了一種預測三維編織復合材料彈性性能的單胞模型,考慮了各類單胞中纖維體積含量不同以及表面單胞、角單胞中纖維的彎曲因素,預測了三維編織T300/QY9512復合材料和三

3、維編織C/SiC復合材料的彈性性能,預測結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好;分析了纖維體積含量和編織角對材料性能的影響以及試件的形式和尺寸對所測得性能數(shù)據(jù)的影響;同時還初步預測了三維編織SiC/SiC復合材料的彈性性能.4.通過試驗和有限元分析發(fā)現(xiàn),造成對三點彎曲試驗測得的三維編織復合材料的彎曲模量遠低于四點彎曲試驗結(jié)果的原因.5.通過對三維編織T300/QY9512復合材料和三維編織C/SiC復合材料的破壞機理分析,建立了以內(nèi)部單胞為基礎的纖維失