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2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测2.5D机织石英纤维增强树脂复合材料不同方向力学性能测试与模量预测

王雅娜、曾安民、陈新文、王翔

2019Engineering被引 1

摘要

石英纤维增强树脂复合材料常用于多物理场耦合环境下，为保证足够的层间性能，常采用2.5D机织的结构形式。本文对一种浅交弯联2.5D机织石英纤维增强双马树脂复合材料的三维力学性能进行全面测试，对比分析了材料在不同方向的拉伸性能和压缩性能，以及面内、面外剪切性能。测试结果表明，该复合材料的纬向拉伸、压缩模量略高于经向，而拉伸、压缩强度远高于经向，导致经向和纬向拉、压破坏模式差异显著，拉伸时弯曲的经向纤维被拉断，平直的纬向纤维劈裂，压缩时平直的纬向纤维压断，弯曲的经向纤维屈曲。同时，该种材料具有较高的面内、面外剪切变形能力。此外，本文基于混合定律，提出了一个2.5D机织复合材料经、纬向模量估算公式。基于材料微观结构特征，以包含经纱和纬纱的一个单胞作为代表性体积单元，建立有限元模型，预测该2.5D机织复合材料经向模量，预测结果与试验结果吻合很好。本文的研究对2.5D机织石英纤维/双马树脂复合材料的研发具有一定的指导意义。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.13801/j.cnki.fhclxb.20180906.001