含孔三维机织玻纤/环氧复合材料力学性能的研究
发布时间：2020-12-21 13:22
由于复合材料具有的低密度,高强度的优点,目前已经被越来越广泛的应用在汽车制造,航空航天,新能源,建筑等领域。尤其是汽车车身,航空发动机叶片这些部件越来越追求轻量化,但对于强度还有很高的要求,在这些部件上使用连续长纤维增强型复合材料已经成为一种发展趋势。一些国际大公司已经实现了在量产零部件上使用高性能复合材料,来替代金属。在上述产品生产组装的过程中不可避免需要开孔,比如使用螺栓将各个零部件连接固定到一起。为了保证开孔后,零部件的强度,安全等性能依然达标,研究含孔复合材料的力学性能是非常有必要的。本文使用玻璃纤维机织物作为复合材料的增强体,环氧树脂作为复合材料的基体,这两者都是目前应用非常广泛的材料。通过三维织机制备二维和三维机织物,使用真空辅助成型技术制备出玻纤复合材料,通过预成形孔和普通钻孔两种开孔方法制备出了不同孔径的三维机织玻纤增强复合材料。分别测试所有复合材料的拉伸性能和弯曲性能。对比二维和三维普通钻孔复合材料的拉伸和弯曲性能,三维机织复合材料拉伸强度和弯曲强度分别为294.24MPa和367.38MPa,远高于二维机织复合材料的192.56MPa和253.55MPa。三维机织复...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 玻璃纤维
1.3 环氧树脂
1.4 复合材料
1.4.1 按基体分类的复合材料
1.4.2 按增强体分类的复合材料
1.4.3 含孔三维机织复合材料
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究的意义
1.5.2 研究内容
第二章 含孔机织复合材料的制备
2.1 增强体的制备
2.1.1 材料
2.1.2 织造设备
2.1.3 织物结构
2.2 基体的配制
2.3 复合材料的成型
2.4 机织复合材料的机械钻孔
2.4.1 普通钻孔
2.4.2 预成形孔
第三章 实验方法
3.1 拉伸性能试验方法
3.2 拉伸性能试验仪器
3.3 弯曲性能试验方法
3.4 弯曲性能试验仪器
第四章 复合材料拉伸性能对比
4.1 二维与三维复合材料拉伸性能对比
4.1.1 应力应变曲线
4.1.2 拉伸强度
4.1.3 断裂伸长
4.2 三维预成形孔和三维钻孔复合材料拉伸性能对比
4.2.1 应力应变曲线
4.2.2 拉伸强度
4.2.3 断裂伸长
4.3 拉伸断面分析
第五章 复合材料弯曲性能对比
5.1 二维和三维复合材料弯曲性能对比
5.1.1 应力应变曲线
5.1.2 弯曲强度
5.1.3 断裂应变
5.2 三维预成形孔和三维普通钻孔复合材料弯曲性能对比
5.2.1 应力应变曲线
5.2.2 弯曲强度
5.2.3 断裂应变
5.3 弯曲试样X光照片分析
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 下一步展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维板材状机织物的技术现状及其织造方法探析[J]. 熊念,雷洁,龚小舟. 现代纺织技术. 2014(03)
[2]复合材料层板开孔拉伸损伤分析[J]. 黎增山,关志东,何为,刘德博. 复合材料学报. 2012(01)
[3]工程陶瓷基复合材料及其运用[J]. 朱俊. 现代技术陶瓷. 2010(02)
[4]受剪复合材料层合板开口应力应变分析研究[J]. 袁伟,王志瑾. 飞机设计. 2010(03)
[5]环氧树脂固化剂的发展现状与趋势[J]. 侯亚峰. 河南化工. 2010(08)
[6]反应型阻燃环氧树脂的研究进展[J]. 党婧,王汝敏,程雷,韩小勇. 绝缘材料. 2009(05)
[7]复合材料RTM成型工艺参数的研究[J]. 孔晋峰,张彦飞,刘亚青. 工程塑料应用. 2009(04)
[8]浅析无碱与中碱玻璃纤维异同[J]. 林长锋. 21世纪建筑材料. 2009(01)
[9]三维正交机织复合材料的拉伸力学性能及介电性能研究[J]. 姚澜,李文斌,邱夷平. 材料工程. 2007(02)
[10]三维机织复合材料力学性能的各向异性[J]. 杨彩云,李嘉禄. 复合材料学报. 2006(02)
硕士论文
[1]高介电常数低介电损耗新型陶瓷杂化碳纳米管及其环氧树脂基复合材料的研究[D]. 沈逸飞.苏州大学 2014
[2]芳纶纤维复合材料切磨复合加工技术研究[D]. 庄原.大连理工大学 2013
[3]聚酰亚胺齐聚物改性环氧树脂及其复合材料的制备与性能研究[D]. 陈波.东华大学 2013
[4]静电吸附玻璃纤维/碳纳米管复合增强体改性聚合物复合材料[D]. 苏丹华.华东理工大学 2012
[5]TiB2颗粒增强45钢基表面复合材料的研究[D]. 韩文华.内蒙古科技大学 2011
[6]VARTM工艺浸润过程及其应用基础研究[D]. 郑澎.中北大学 2011
[7]水性环氧树脂碳纤维上浆剂[D]. 李超.东华大学 2011
[8]苯基双胍衍生物的合成机理及其固化环氧树脂的动力学研究[D]. 杜小弟.武汉理工大学 2007
本文编号：2929901
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 玻璃纤维
1.3 环氧树脂
1.4 复合材料
1.4.1 按基体分类的复合材料
1.4.2 按增强体分类的复合材料
1.4.3 含孔三维机织复合材料
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究的意义
1.5.2 研究内容
第二章 含孔机织复合材料的制备
2.1 增强体的制备
2.1.1 材料
2.1.2 织造设备
2.1.3 织物结构
2.2 基体的配制
2.3 复合材料的成型
2.4 机织复合材料的机械钻孔
2.4.1 普通钻孔
2.4.2 预成形孔
第三章 实验方法
3.1 拉伸性能试验方法
3.2 拉伸性能试验仪器
3.3 弯曲性能试验方法
3.4 弯曲性能试验仪器
第四章 复合材料拉伸性能对比
4.1 二维与三维复合材料拉伸性能对比
4.1.1 应力应变曲线
4.1.2 拉伸强度
4.1.3 断裂伸长
4.2 三维预成形孔和三维钻孔复合材料拉伸性能对比
4.2.1 应力应变曲线
4.2.2 拉伸强度
4.2.3 断裂伸长
4.3 拉伸断面分析
第五章 复合材料弯曲性能对比
5.1 二维和三维复合材料弯曲性能对比
5.1.1 应力应变曲线
5.1.2 弯曲强度
5.1.3 断裂应变
5.2 三维预成形孔和三维普通钻孔复合材料弯曲性能对比
5.2.1 应力应变曲线
5.2.2 弯曲强度
5.2.3 断裂应变
5.3 弯曲试样X光照片分析
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 下一步展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维板材状机织物的技术现状及其织造方法探析[J]. 熊念,雷洁,龚小舟. 现代纺织技术. 2014(03)
[2]复合材料层板开孔拉伸损伤分析[J]. 黎增山,关志东,何为,刘德博. 复合材料学报. 2012(01)
[3]工程陶瓷基复合材料及其运用[J]. 朱俊. 现代技术陶瓷. 2010(02)
[4]受剪复合材料层合板开口应力应变分析研究[J]. 袁伟,王志瑾. 飞机设计. 2010(03)
[5]环氧树脂固化剂的发展现状与趋势[J]. 侯亚峰. 河南化工. 2010(08)
[6]反应型阻燃环氧树脂的研究进展[J]. 党婧,王汝敏,程雷,韩小勇. 绝缘材料. 2009(05)
[7]复合材料RTM成型工艺参数的研究[J]. 孔晋峰,张彦飞,刘亚青. 工程塑料应用. 2009(04)
[8]浅析无碱与中碱玻璃纤维异同[J]. 林长锋. 21世纪建筑材料. 2009(01)
[9]三维正交机织复合材料的拉伸力学性能及介电性能研究[J]. 姚澜,李文斌,邱夷平. 材料工程. 2007(02)
[10]三维机织复合材料力学性能的各向异性[J]. 杨彩云,李嘉禄. 复合材料学报. 2006(02)
硕士论文
[1]高介电常数低介电损耗新型陶瓷杂化碳纳米管及其环氧树脂基复合材料的研究[D]. 沈逸飞.苏州大学 2014
[2]芳纶纤维复合材料切磨复合加工技术研究[D]. 庄原.大连理工大学 2013
[3]聚酰亚胺齐聚物改性环氧树脂及其复合材料的制备与性能研究[D]. 陈波.东华大学 2013
[4]静电吸附玻璃纤维/碳纳米管复合增强体改性聚合物复合材料[D]. 苏丹华.华东理工大学 2012
[5]TiB2颗粒增强45钢基表面复合材料的研究[D]. 韩文华.内蒙古科技大学 2011
[6]VARTM工艺浸润过程及其应用基础研究[D]. 郑澎.中北大学 2011
[7]水性环氧树脂碳纤维上浆剂[D]. 李超.东华大学 2011
[8]苯基双胍衍生物的合成机理及其固化环氧树脂的动力学研究[D]. 杜小弟.武汉理工大学 2007
本文编号：2929901
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