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三维编织复合材料力学性能的实验研究３３

三维编织复合材料力学性能的实验研究

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ３ＤＢｒａｉｄｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ

杨朝坤（天津工业大学复合材料研究所，天津３００１６０）

ＹＡＮＧＣｈａｏ—ｋｕｎ（ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ）

摘要：对四步法三维编织复合材料的拉伸、压缩和弯曲等性能进行了实验研究．得到了该材料的主要力学性能参数及

破坏规律。实验结果表明：三维编织复合材料具有良好的力学性能．而编织工艺和编织结构对复合材料的性能有较大

的影响。这些结果为进一步研究复合材料的强度失效问题奠定了实验基础。

关键词：三维编织；复合材料；力学性能；测试

中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＳ１８，１．１１９；Ｖ２５８．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４３８１（２００２）Ｏ７—００３３—０３

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｂｅｎｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅｆｏｒｔｈｅ４－ｓｔｅｐ３Ｄ

ｂｒａｉｄｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｕｌｅｏｆ３Ｄｂｒａｉｄｅｄｃｏｍｐｏｓ—

ｉｔｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ３Ｄｂｒａｉｄｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｇｏｏｄ

ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｂｒａｉｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｂｒａｉｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈａｖｅａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎ

ｔｈｅｍ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｂａｓｉｓｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆ

ｂｒａｉｄｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：３Ｄｂｒａｉｄｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｔｅｓｔｉｎｇ

三维编织复合材料的一个突出特点是提高了沿部胞体、表面胞体和边角胞体。Ｍｏｈａｊｅｒｊａｓｂｉ］进一步

厚度方向的力学性能。与传统的层板复合材料不同，发展了该模型，并进行了试验验证。李嘉禄Ｌｇ］和孙慧

三维编织复合材料由于具有多向纤维束构成空间互玉Ｌ９。叫等也对三维编织复合材料进行了试验研究。

锁网状结构，从根本上克服了分层现象，并具有较好拉伸性能、压缩性能和弯曲性能的测试是复合材

的抗冲击韧性能和抗疲劳特性能。另外，三维编织复料常规性能的测试内容。尽管国内外已发表了一些三

合材料能够直接成型许多具有复杂形状的结构，特别维编织复合材料力学性能方面的文献，但由于三维复

是与ＲＴＭ技术的结合，使得其在降低制造成本上具合材料力学性能受多种因素的影响．这方面的实验研

有潜在的优势。由此引起了研究者们的极大关注，并究仍然不是很充分，还需进行大量的试验来研究它们

逐渐应用于航空航天、民用建筑、体育器材等领域。