整體中空層連復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、整體中空層連織物復(fù)合材料作為一種新型的三維機織夾層復(fù)合材料，具有良好的整體性能，在航空、航天、船舶、汽車、建筑、化工及其它領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。因此，對該種材料開展理論和實驗研究也就顯得極為重要。本文研究了整體中空層連織物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、織造工藝以及細觀幾何結(jié)構(gòu)，建立了該種材料的力學(xué)模型，對其力學(xué)性能進行了分析預(yù)測。并且通過實驗將材料與傳統(tǒng)蜂窩層板材料進行對比。本課題首先從紡織預(yù)成型件的結(jié)構(gòu)與織造工藝入手，采用改造的單劍桿織機，雙

2、送經(jīng)軸積極式送經(jīng)，并創(chuàng)新設(shè)計“逆向交織”成芯方法，使紡織預(yù)成型件在空間成“8”字形走勢的接結(jié)經(jīng)紗將上下面板連接為一整體結(jié)構(gòu)。從而達到輕質(zhì)高強目的，克服傳統(tǒng)蜂窩層板等的分層弱點。其次分析了中空織物細觀幾何結(jié)構(gòu)，得到最小單元以及各項織物幾何參數(shù)，包括面板與芯材兩部分的纖維幾何參數(shù)及纖維體積含量。并根據(jù)計算其復(fù)合材料彈性性能有關(guān)的各彈性常數(shù)來進行力學(xué)性能有限元分析。建立有限元分析模型(即Ansys模型)，對‘8’字形整體中空夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的