柔性导向三维织造复合材料预制体细观结构分析

发布时间：2021-05-27 12:22

　　针对柔性导向三维织造复合材料预制体的结构表征问题,对预制体的几何结构和纤维束细观形貌进行了研究。基于纤维截面为矩形、纤维处于伸直状态、预制体结构均匀一致、忽略边缘导向套与纤维的缠绕区域等基本假设,建立了预制体几何结构模型,并通过织造实验验证了模型的合理性。通过织造层致密化压实工艺,织造了纤维体积分数分别为44. 1%、50. 0%和52. 5%的预制体,采用树脂转移模塑成型（RTM）技术制备了复合材料试样。将试样研磨抛光后置于显微镜下观测X/Y向纤维束沿Z向和轴向的截面细观形貌变化特征（将纤维与平面内X或Y向纤维之间正交铺设的夹层区域定义为A区域,将X向纤维和Y向纤维正交叠层区域定义为B区域）。结果表明,受不同压实载荷的影响,纤维体积分数高的预制体,A区域的X/Y向纤维束截面形貌更趋于矩形; B区域的X/Y向纤维束,在预制体纤维体积分数达到50%时,呈轻微的反半圆形状,纤维体积分数达到52. 5%时,纤维束截面近似呈矩形; X/Y向纤维束沿轴向截面观测结果显示,在A区域和B区域的纤维束轴向截面形貌分别形成反鼓形和鼓形结构,沿着纤维束轴向交替重复出现,且随着压实载荷的增加,制件纤维体积分... 

【文章来源】：中国材料进展. 2020,39(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 前言
2 柔性导向三维织物几何结构分析及校验
    2.1 三维织物几何结构分析
    2.2 三维织物体积分数预测公式校验
3 三维织造复合材料预制体细观结构分析
    3.1 复合材料试样RTM工艺流程
    3.2 预制体X/Y向纤维束A区域横截面观测
    3.3 预制体X/Y向纤维束B区域横截面观测
    3.4 预制体X/Y向纤维束轴向截面观测
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维复合材料的应用和展望[J]. 彭鹤轩.  现代盐化工. 2018(05)
[2]复合材料构件预制体压实致密工艺研究[J]. 胡培利,单忠德,刘云志,刘丰,侯卓健.  机械工程学报. 2019(09)
[3]不同预制体结构C/C复合材料的CVI致密化行为[J]. 李艳,崔红,赵新来,李世山,嵇阿琳.  硅酸盐学报. 2017(07)
[4]三维织造复合材料细观模型[J]. 师有玲,单忠德,刘丰,陈思思,康怀镕.  中南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[5]柔性导向三维正交结构复合材料预制体建模研究[J]. 刘云志,单忠德,战丽,李志坤.  工程塑料应用. 2016(06)
[6]2.5D角联锁织物厚向压缩特性的实验研究[J]. 万喜莉,孙颖,陈利,李嘉禄.  纺织学报. 2015(02)
[7]现代纺织复合材料应用与未来发展[J]. 李少敏,楼丽琴,林雅,陈玉敏,杨璐,段永洁.  轻纺工业与技术. 2012(05)
[8]三维机织复合材料的织造技术[J]. 戎琦.  纤维复合材料. 2007(01)
[9]三维正交机织物结构的几何模型[J]. 郭兴峰,黄故,王瑞.  复合材料学报. 2005(04)
[10]三维机织复合材料的力学模型与实验验证[J]. 周光明,王新峰,王鑫伟,周储伟.  南京航空航天大学学报. 2004(04)

博士论文
[1]多轴向三维机织复合材料细观结构与力学性能研究[D]. 高岩.天津工业大学 2016

硕士论文
[1]三维机织复合材料加筋板压缩性能研究[D]. 潘如琴.南京航空航天大学 2017



本文编号：3207557