X-cor夾層結(jié)構(gòu)制備工藝及力學(xué)性能研究.pdf

1、X-cor夾層結(jié)構(gòu)是采用Z-Pinning技術(shù)增強(qiáng)的新型泡沫夾層結(jié)構(gòu)，具有比蜂窩夾層復(fù)合材料更優(yōu)越的性能。作為一種新型夾層結(jié)構(gòu)，X-cor夾層結(jié)構(gòu)的研究在國內(nèi)剛剛起步，制造工藝和力學(xué)性能研究均處于探索階段。本文在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自行研制了Pin數(shù)控植入機(jī)、Pin拉擠機(jī)和真空固化裝置等設(shè)備，并研究了X-cor夾層結(jié)構(gòu)成型工藝。為滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧夏蜔嵝缘囊?，研究了BMI-QC130雙馬樹脂的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和流變特性，建立了該

2、樹脂的固化動(dòng)力學(xué)模型以及黏度預(yù)測模型，模型預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，在此基礎(chǔ)上確定了雙馬樹脂拉擠工藝參數(shù)并成功拉擠出碳纖維/雙馬樹脂復(fù)合材料Pin。
　　 制備了多種規(guī)格的X-cor夾層結(jié)構(gòu)試樣，分別研究了Pin直徑、Pin植入角以及Pin分布密度等參數(shù)對X-cor夾層結(jié)構(gòu)壓縮性能、剪切性能的影響。結(jié)果表明，Pin可以大幅度提高X-cor夾層結(jié)構(gòu)的壓縮性能和剪切性能，同時(shí)提高了斷裂韌性。X-cor夾層結(jié)構(gòu)壓縮性能和剪切性能主要

3、取決于Pin的植入角和體積分?jǐn)?shù)，隨Pin植入角的提高，X-cor夾層結(jié)構(gòu)壓縮性能提高、剪切性能下降；同角度的Pin對X-cor夾層結(jié)構(gòu)壓縮性能和剪切性能的增強(qiáng)效果與Pin體積分?jǐn)?shù)近似成正比。通過掃描電鏡研究Pin與蒙皮的結(jié)合部連接結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)Pin與蒙皮結(jié)合部存在空隙以及纖維繞流，蒙皮對Pin的約束介于固支與鉸支之間，小直徑的Pin端部約束傾向于固支，大直徑Pin端部約束傾向于鉸支，導(dǎo)致相同植入角下，大直徑Pin增強(qiáng)X-cor夾層結(jié)構(gòu)壓縮