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三维碳纤维编织复合材料低速冲击力学性能分析

上传者:唐国金
|
上传时间:2015-05-06
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三维碳纤维编织复合材料低速冲击力学性能分析






图1-2 二步法编织工艺
[5]



(a) (b)

n
编织纱 ·轴纱
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
- 4 -

图1-3 1×1 四步法编织工艺
[6]

本文所使用的材料是在加筋比例为 1:1 的三维五向编织物的基础上进行编
织可以最终得到三维六向编织预成型件。当结构参数相同时,其编织纱和五向
轴纱的排列形式是完全相同的。在编织过程中,保持第五向纱线不动的前提
下,在第 2 步和第 4 步运动完成后分别在相邻的行间加入第六向纱线,如图 1-
3 中虚线所示。如此重复,将第五向纱线和第六向纱线捆绑在一起,这样形成
的制件就是三维六向编织预成型件。最终,采用四步法可以得到各种不同形状
的三维六向碳纤维编织复合材料,有管状、柱状、梁状等等。

图1-4 正交三向非编织增强体
[7]
目前,三维六向编织复合材料的制作工艺已经成熟。李典森等
[9]
通过观
察,根据三维六向编织物纱线运动的规律、建立了单胞模型。他认为三维六 向
碳纤维编织复合材料的单胞可以看成由角部单胞(Rod Cell),面部单胞(Face
Cell)和内部单胞(Basis Cell)等三种单胞组成而成。通过将这三种单胞按不
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
- 5 -
同比例、不同形式进行组合,可以对三维碳纤维编织复合材料给出比较准确的
分析和预报。


图1-5 三维五向编织纱线的排列情况及控制体积单元分布情况示意图
[8]


内部单胞

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