縫合連接三維編織復(fù)合材料拉伸性能研究.pdf

1、工程應(yīng)用中的三維編織復(fù)合材料構(gòu)件多為復(fù)雜的異型件，其中有些不能采用三維整體編織工藝一次編織成型，必須與縫合工藝結(jié)合起來，以滿足工程設(shè)計(jì)和整體性的要求。本文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)地討論了縫合工藝參數(shù)及搭接長(zhǎng)度對(duì)縫合連接三維編織復(fù)合材料拉伸性能的影響，為縫合連接三維編織復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　 本課題設(shè)計(jì)并制作了不同搭接長(zhǎng)度、不同縫合密度、不同縫合方向的四組縫合連接三維四向編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料試件以及三維整體編織復(fù)

2、合材料試件，以研究不同的工藝參數(shù)對(duì)縫合連接三維編織復(fù)合材料拉伸性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，縫合連接后的三維編織試件與未縫合的三維整體編織試件相比，拉伸強(qiáng)度下降了25％～50％，初始模量下降了35％～55％；搭接長(zhǎng)度對(duì)拉伸強(qiáng)度和模量的影響較大，四組不同搭接長(zhǎng)度試件的拉伸性能呈現(xiàn)出“兩頭低，中間高”的現(xiàn)象，當(dāng)搭接長(zhǎng)度與試件寬度的比值在2.5左右時(shí)，試件的拉伸性能最佳，與未縫合的三維整體編織試件相比，僅下降了25％；相對(duì)而言中密度縫合試件的拉伸

3、性能最優(yōu)；縫合方向?qū)υ嚰睦煨阅苡绊懖幻黠@。
　　 本課題進(jìn)一步對(duì)縫合連接三維編織復(fù)合材料拉伸時(shí)的受力狀況與破壞機(jī)理進(jìn)行了分析。不同的搭接長(zhǎng)度和縫合工藝參數(shù)對(duì)縫合連接三維編織復(fù)合材料試件的拉伸破壞模式有著很大的影響。四種不同拉伸斷裂形式在實(shí)驗(yàn)中都出現(xiàn)過。由于搭接邊緣的承載低，多數(shù)試件從搭接的一端整體斷裂；搭接長(zhǎng)度為2cm的試件，由于縫線的長(zhǎng)度和根數(shù)最小，縫合區(qū)域的強(qiáng)度最低，出現(xiàn)分層斷裂；個(gè)別試件由于搭接的兩端強(qiáng)度接近，出現(xiàn)同時(shí)