本文關(guān)鍵詞：多向編織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

多向編織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究_梁軍

第29卷　第2期

1999年5月25日力　學(xué)　進(jìn)　展ADVANCESINMECHANICSVol.29　No.2May25,1999

多向編織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究

梁　軍　陳曉峰　龐寶君　杜善義

哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院,哈爾濱　150001

摘　要　綜述并評價了關(guān)于二維和三維編織復(fù)合材料的有效彈性模量研究的代表性工作,并從

材料設(shè)計(jì)的思想出發(fā),宏觀與微觀相結(jié)合,材料科學(xué)與力學(xué)相結(jié)合,對多向編織復(fù)合材料的宏

觀力學(xué)性能與細(xì)觀織物結(jié)構(gòu)、組分性能的關(guān)系及編織復(fù)合材料非線性行為進(jìn)行了詳細(xì)的理論分

析和研究.

關(guān)鍵詞　編織復(fù)合材料,力學(xué)性能,材料設(shè)計(jì),細(xì)觀力學(xué)

1　引　言

　　編織復(fù)合材料由于其具有一系列無法替代的優(yōu)點(diǎn),被稱作第三代纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,廣泛地應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域.它主要指一類由高級纖維的二維或三維編織物增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,與單向增強(qiáng)的復(fù)合材料層板相比,編織復(fù)合材料層板在改進(jìn)層間層內(nèi)強(qiáng)度、損傷容限和熱應(yīng)力失配等方面具有巨大的潛力,這是由于編織復(fù)合材料的細(xì)觀可設(shè)計(jì)性,為宏觀力學(xué)性能優(yōu)化提供了較為廣闊的余地.

材料的細(xì)觀力學(xué)和細(xì)觀設(shè)計(jì)理論幾乎與復(fù)合材料本身同步發(fā)展,并且在材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間關(guān)系的這一關(guān)鍵問題上進(jìn)行了長期的探索,特別是近20年來,取得了許多研究成果,并逐漸形成了細(xì)觀力學(xué)這一學(xué)科分支,人們力圖依照細(xì)觀力學(xué)的原理來設(shè)計(jì)和優(yōu)化復(fù)合材料,推動新型復(fù)合材料的研制和發(fā)展.對于編織復(fù)合材料來說,力學(xué)性能預(yù)報(bào)與材料優(yōu)化設(shè)計(jì)同樣是其研制開發(fā)的重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)編織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的保證.多向編織復(fù)合材料的發(fā)展決定于編織復(fù)合材料工藝技術(shù),包括預(yù)制件的編織技術(shù)和基體的浸漬復(fù)合技術(shù)等的發(fā)展,從目前的技術(shù)水平來看,編織復(fù)合材料研制成本高、研制周期長,是其進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙.因此,在材料研制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期充分地進(jìn)行材料性能預(yù)報(bào)與材料優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常必要的,并將成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn).

2　平面編織復(fù)合材料的線性與非線性分析

　　平面編織復(fù)合材料的增強(qiáng)相是二向(2D)織物,其特性以相鄰纖維束的間距、纖維束尺寸、每個方向上纖維束的百分含量、纖維束的填充效率和交織線型的復(fù)雜程度來表征,雖然編織物的幾何形狀可作多種改進(jìn),但織物結(jié)構(gòu)的內(nèi)在強(qiáng)度取決于二維平面織物層間的粘結(jié)強(qiáng)度.編織　收稿日期:1998-01-14,修回日期:1998-05-14[1]

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