碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料高/低温下高应变率压缩性能

发布时间：2021-04-02 14:24

　　平纹织物复合材料中纤维沿经纬两个方向分布且相互交织,与单向纤维增强复合材料相比具有更好的结构稳定性和抗冲击性能,在航空航天、军工装备、汽车和船只等易经受动态载荷领域有广泛应用。在使用中工程结构会受到不同温度下冲击加载作用,研究不同应变率及不同温度下冲击压缩性能对平纹织物复合材料工程结构设计具有重要意义。本文研究碳纤维平纹织物／环氧树脂层压复合材料在低温和高温下高应变率面外冲击压缩性能。采用带有温度控制装置的分离式霍普金森压杆（SHPB）,测试不同温度（-80℃、-50℃、-20℃、20℃、50℃、 80℃、100℃）和应变率（700-900s-1、950-1100s-1、1150-1300s-1）下,碳纤维平纹织物／环氧树脂层压复合材料试件的冲击压缩性能。对破坏后试件用扫描电子显微镜观察,结合环氧树脂基体动态热机械性能（DMA）,研究温度和应变率对碳纤维平纹织物／环氧树脂层压复合材料冲击压缩性能的影响。论文所及方法及所得结论如下：（1）不同温度环境下试件即时测试采用进行温度预处理方法,保证分离式Hopkinson压杆不经受温度处理,避免结果信号采集受到影响。为确保试验温度的准确性,采用... 

【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】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 机织复合材料高低温下的静态及低速冲击力学性能研究现状
        1.2.1 机织复合材料高低温下的静态力学性能研究
        1.2.2 机织复合材料高低温下的低速冲击力学性能研究
    1.3 机织复合材料高应变率效应研究现状
        1.3.1 室温下机织复合材料高应变率效应研究
        1.3.2 高低温下机织复合材料高应变率效应研究
    1.4 目前研究存在问题
    1.5 本文研究内容
2 分离式Hopkinson压杆测试系统和高低温装置搭建
    2.1 分离式Hopkinson压杆装置
        2.1.1 分离式Hopkinson压杆结构
        2.1.2 分离式Hopkinson压杆测试原理
    2.2 低温装置
        2.2.1 低温装置组成
        2.2.2 低温控制原理
    2.3 高温装置
        2.3.1 高温装置组成
        2.3.2 高温控制原理
    2.4 本章小结
3 碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料制备
    3.1 增强体与基体准备
    3.2 主要实验设备
    3.3 成型工艺
    3.4 复合材料试件制备
    3.5 纤维体积分数测定
    3.6 本章小结
4 平纹织物层压复合材料高低温下的冲击压缩测试
    4.1 环氧树脂热力学性能测试
    4.2 平纹织物层压复合材料高温下高应变率压缩性能
        4.2.1 测试过程
        4.2.2 高温下平纹织物层压复合材料高应变率压缩测试结果温度效应
        4.2.3 高温下平纹织物层压复合材料高应变率压缩测试结果应变率效应
        4.2.4 平纹织物层压复合材料高温冲击压缩破坏形态
    4.3 平纹织物层压复合材料低温下高应变率压缩性能
        4.3.1 测试过程
        4.3.2 低温下复合材料高应变率压缩测试结果温度效应
        4.3.3 低温下复合材料高应变率压缩测试结果应变率效应
        4.3.4 平纹织物层压复合材料低温冲击压缩破坏形态
    4.4 平纹织物层压复合材料高低温冲击压缩性能比较
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论著
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]连续玄武岩纤维在军工及民用领域的应用[J]. 胡显奇,申屠年.  高科技纤维与应用. 2005(06)
[2]机织复合材料的本构关系与成形性研究[J]. 朱波,余同希,陶肖明.  力学进展. 2004(03)



本文编号：3115427