三维编织复合材料压缩性质的应变率效应

三维编织复合材料压缩性质的应变率效应

论文摘要

在高应变率加载条件下四步法三维编织复合材料力学性能对评价该类材料在冲击载荷条件的响应有重要意义。然而目前很少有文献涉及此问题。 用无碱玻璃纤维束结合四步法1×1编织技术制造基本阵列为8×6型和8×4型矩形截面预制件;用树脂传递模塑 (RTM) 技术形成玻纤/环氧三维编织复合材料。 利用分离式 Hopkinson 压杆 (SHPB) 装置对8×6型和8×4型三维编织复合材料试件进行面内、面外不同应变率(300-3500s-1)下的动态压缩试验并比较 New MTS 810 材料试验机测试的准静态(0.001 s-1)压缩结果。结果表明:三维编织复合材料压缩刚度在两个压缩方向上随应变率的增大而线性增大,是应变率敏感性材料。试件破坏形态表明:随应变率增大,试件在面内方向的压缩变形模式由轴向压缩变形转向剪切变形;而面外方向只存在压缩变形。最大压缩应力与相应应变随应变率增大没有一定的变化规律。

论文目录

  • 第一章 问题的起源与提出
  • 1.1 基本术语
  • 1.2 当前研究状况和问题提出
  • 1.3 解决问题方法和步骤
  • 1. 材料制造
  • 2. 材料压缩性质表征
  • 3. 材料压缩性质应变率效应
  • 参考文献
  • 第二章 试件制造
  • 2.1 玻璃纤维
  • 2.2 四步法1×1三维编织玻纤预制件
  • 2.3 复合材料 RMT成型
  • 第三章 三维编织复合材料高应变率压缩性质测试
  • 3.1 Hopkinson压杆装置介绍
  • 3.1.1 原理
  • 3.1.2 SHPB装置细节
  • 1. 动力系统
  • 2. 脉冲产生和传递系统
  • 3. 应变测量系统
  • 3.2 三维编织复合材料压缩性质测试
  • 3.3 实验结果
  • 第四章 三维编织复合材料压缩性质的应变率效应
  • 4.1 压缩刚度
  • 4.2 最大应力与应变
  • 4.3 失效模式
  • 4.4 小结
  • 参考文献
  • 第五章 工作总结
  • 5.1 主要结论
  • 5.2 工作展望
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 致谢
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