三維編織復(fù)合材料的動態(tài)拉伸性能.pdf

1、本文介紹了三維編織復(fù)合材料的動態(tài)拉伸試驗的試樣、設(shè)備與結(jié)果，并引入分形與小波的思想來分析和處理實驗所得的結(jié)果，并得出一些結(jié)論。 對已有的試樣制作工藝進(jìn)行改進(jìn)，通過增加加強(qiáng)樹脂的方法來保證實驗的順利進(jìn)行并減小了誤差。 介紹了Hopkinson桿的構(gòu)造、原理及硬件設(shè)施，用圖形和公式詮釋了Hopkinson桿拉伸卸載波的形成和傳播，清晰地描述了整個動態(tài)拉伸實驗的機(jī)理與操作，并得到了不同應(yīng)變率(800S<'-1>，1200S<'

2、-1>，2100S<'-1>)下的拉伸結(jié)果。 通過對不同應(yīng)變率下的拉伸結(jié)果的分析，得到了相應(yīng)的應(yīng)力一時間、應(yīng)變一時間、應(yīng)力一應(yīng)變、應(yīng)變率一時間等一系列的拉伸曲線。通過與準(zhǔn)靜態(tài)拉伸曲線比較得知：材料在準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)加載條件下拉伸機(jī)理有所不同，材料的最大應(yīng)力、失效應(yīng)變、拉伸剛度等指標(biāo)在高應(yīng)變率下都有較大的變化。隨著應(yīng)變率的提高，材料破壞的最大應(yīng)力逐漸增大，拉伸剛度逐漸增大，而失效應(yīng)變則逐漸減小。整個過程顯示材料在高應(yīng)變率下破壞機(jī)理由韌

3、性向脆性轉(zhuǎn)變。 采用計盒維數(shù)法測得材料拉伸斷裂曲線的分維值，將分維與最大應(yīng)力、應(yīng)變率、拉伸剛度等參量相聯(lián)系。得出結(jié)論：材料在低應(yīng)變率下的分維值較大，而在高應(yīng)變率時較小，表明材料在低應(yīng)變率時斷裂曲線的復(fù)雜程度較高，這是由于材料在高低應(yīng)變率下斷裂機(jī)理不同造成的，再次驗證了材料在高應(yīng)變率下破壞機(jī)理由韌性向脆性轉(zhuǎn)變的結(jié)論。利用快速傅立葉變換(FFT)和小波分析研究應(yīng)力信號在頻域的特征，經(jīng)過小波分解與重構(gòu)，得到了不同頻段的信號所占的能量比