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188宝金博页面版: 织物结构对25维织物复合材料冲击动态力学性能的影响

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内容提示: 4 4织物结构对2. 5维织物复合材料冲击动态力学性能的影响20 10 年5月织物结构对2. 5维织物复合材料冲击动态力学性能的影响杨秋红, 王瑞, 徐磊( 天津工业大学纺织学院, 天津30 0 160 )摘要: 本文设计了五种具有直交和弯交结构的角联锁织物, 并与环氧树脂复合固化制成复合材料薄板, 采用落球冲击实验结合振动测试系统, 通过采集落球冲击前后的动能差以及复合材料各测试, 占’ 处加速度的动态信号频谱, 研究了角联锁结构复合材料冲击作用下的吸能特性和振动性能。 结果表明, 因织物结构不同造成的纤维体积含量、 经纱弯曲角度和经纱跨度等因素能够对角联锁复合材料的冲击动态力学性能产...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:43 | 上传日期:2015-04-09 15:24:46 | 文档星级:
4 4织物结构对2. 5维织物复合材料冲击动态力学性能的影响20 10 年5月织物结构对2. 5维织物复合材料冲击动态力学性能的影响杨秋红, 王瑞, 徐磊( 天津工业大学纺织学院, 天津30 0 160 )摘要: 本文设计了五种具有直交和弯交结构的角联锁织物, 并与环氧树脂复合固化制成复合材料薄板, 采用落球冲击实验结合振动测试系统, 通过采集落球冲击前后的动能差以及复合材料各测试, 占’ 处加速度的动态信号频谱, 研究了角联锁结构复合材料冲击作用下的吸能特性和振动性能。 结果表明, 因织物结构不同造成的纤维体积含量、 经纱弯曲角度和经纱跨度等因素能够对角联锁复合材料的冲击动态力学性能产生显著影响。 几种板材的固有频率随纤维体积含量的增大而增大, 直交结构比弯交结构振动衰减慢得多, 且弯交结构的振动阻尼明显高于直交结构。关键词: 织物结构; 角联锁; 织物复合材料; 冲击; 动态力学性能中图分类号: T B 30 1文献标识码: A文章编号: 10 0 3—0 9 9 9 ( 20 10 )0 3—0 0 4 4 —0 ,41前言织物增强树脂基复合材料具有很高的比强度、比模量, 同传统的金属以及非金属材料相比, 兼具很高的阻尼性能, 作为耐冲击材料, 现已广泛应用于航天航空、 汽车、 建筑等领域。 复合材料用3D 机织物结构主要有正交和角联锁两类。 3D 角联锁织物增强复合材料具有很好的抗冲击性能, 主要由于其连接各层纱线的经纱呈一定的倾斜角, 改善了冲击时应力波的传导; 另外, 角联锁结构复合材料的层间剪切强度高于一般的复合材料和3D 正交结构复合材料, 冲击裂纹难以出现。 近年来, 针对角联锁结构复合材料抗冲击性能的研究很多¨ , 2J。 汪蔚等研究了两种角联锁结构即带衬经的层间接结和贯穿角联锁3D 织物的复合材料板的抗冲击性能, 发现贯穿角联结构的抗冲击性能优于层间接结【3J。 但为了优化复合材料结构设计, 有必要研究各种角联锁织物复合材料在冲击载荷作用下的动态力学性能。本文对几种典型2. 5D 角联锁结构的复合材料板进行落球冲击, 分别在钢球下落位置安设光栅测速, 板材表面安设五个加速度传感器, 检测复合材料在冲击下的吸能特性和振动响应。 通过落球冲击前后动能差以及复合材料的振动性能, 对角联锁结构复合材料的抗冲击性能进行综合评价。2实验部分2 . 1原料无碱玻璃纤维纱, 9 9 tex , 天津玻璃纤维厂; 双酚A 型环氧树脂6 18 , 天津合成材料研究所; 改性多胺类环氧树脂固化剂, T - 31, 天津乐泰化工公司。2. 2织物组织设计角联锁织物根据经纱走向的不同, 分为直交和弯交。 在织物上机时, 通过设计不同的经纱跨度以及单个组织循环内经纬纱根数, 可得到不同结构的直交和弯交织物。 本文选取了五种典型结构的角联锁组织, 其结构示意图如图1所示。㈣( a )直交紧密组织( a )O r th o g o n a lc o m p a c t( b)缺经弯交组织( b )C u r v e dc r o ss o fw a r plo se s w e a v e羧霾瓣图1五种典型2. 5维机织角联组织的结构图( c)弯交紧密组织( c )B e n dc r o s sc o m p a c tw e a v e( d )大跨度弯交紧密组织( d )L a r g e sp a nc u r v e d( e)缺纬直交组织( e)O r th o g o n a lc r o sso fw a r plo ses w e a v eF ig . 1F iv ety p ic a l2 . 5Dw o v e na119lein te d o c k w e a v e2. 3复合材料试件的制备采用环氧树脂配方为环氧树脂6 18 : 环氧树脂收稿日期: 20 0 9 - 0 9 —17基金项目: 天津市教委重点项目( Z D 20 0 7 20 )作者简介: 杨秋红( 19 8 3. ), 女, 硕士, 主要从事织物复合材料的抗冲击性能研究。F R P /C M 20 10 . N o . 3万方数据

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