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三维角联锁机织铝基复合材料制备残余应力细观力学分析 被引量：1
1
作者 刘燕武 蔡长春 +4 位作者 王振军 张益豪 童德 余欢 徐志锋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2261-2272,共12页
针对三维角联锁机织纤维增强铝基复合材料,通过细观力学数值模拟与实验结合的方法,研究制备降温热收缩变形行为、残余应力分布及其对组元材料的影响。结果表明:复合材料宏观热收缩应变的计算曲线与实验曲线吻合较好,制备完成后基体合金... 针对三维角联锁机织纤维增强铝基复合材料,通过细观力学数值模拟与实验结合的方法,研究制备降温热收缩变形行为、残余应力分布及其对组元材料的影响。结果表明:复合材料宏观热收缩应变的计算曲线与实验曲线吻合较好,制备完成后基体合金主要处于残余拉应力状态,最大残余拉应力(266.6 MPa)出现在纱线附近的基体合金区域内,而经纱和纬纱均处于残余压应力状态,且最大残余压应力主要出现在经纱部分;不均匀分布的残余应力使得纱线周围的基体合金和界面区域出现不同程度的损伤,经纱与纬纱搭接区域的基体合金损伤程度较大并出现局部的界面失效现象;增大纬纱的层间距或减小经纱的层间距,有助于降低复合材料内部残余拉应力和压应力水平。 展开更多
关键词 三维角联锁 铝基复合材料 热收缩行为 残余应力 细观力学
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三维角联锁机织铝基复合材料面内拉伸力学行为与失效机制 被引量：8
2
作者 王忠远 蔡长春 +4 位作者 王振军 熊博文 杨伟 徐志锋 余欢 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2989-2999,共11页
针对真空压力浸渗法制备的三维角联锁机织铝基复合材料,采用细观力学有限元模拟与试验结合的方法研究了其面内拉伸变形损伤与断裂力学行为。结果表明:复合材料拉伸应力-应变曲线的计算与试验结果吻合较好,经(纬)向拉伸初始弹性模量、极... 针对真空压力浸渗法制备的三维角联锁机织铝基复合材料,采用细观力学有限元模拟与试验结合的方法研究了其面内拉伸变形损伤与断裂力学行为。结果表明:复合材料拉伸应力-应变曲线的计算与试验结果吻合较好,经(纬)向拉伸初始弹性模量、极限强度和断裂应变的计算误差分别为3.96%(1.11%)、1.40%(6.86%)和-5.49%(3.73%);经向拉伸载荷作用下,经纱界面及其邻近基体合金先后发生损伤,随拉伸应变增加损伤累积和交互作用依次引发界面、基体和纬纱失效,变形后期经纱的断裂最终导致复合材料经向拉伸失效;纬向拉伸变形前期,经纱界面和经纬纱之间薄弱的基体合金相继产生损伤和失效现象,经纱在变形中期即出现横向破坏,起主要承载作用的纬纱轴向断裂是纬向拉伸的主要失效机制,由于三维角联锁机织体中纬纱体分远低于经纱,复合材料纬向拉伸模量和强度分别仅为经向的81.8%和56.5%。 展开更多
关键词 三维角联锁织物 铝基复合材料 力学行为 损伤演化 失效机制 数值模拟
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三维角联锁机织铺层复合材料的开孔拉伸性能
3
作者 吴宁 孟影 +1 位作者 朱超 侯琦琳 《聊城大学学报（自然科学版）》 2024年第1期46-51,61,共7页
为了研究孔径对三维角联锁机织铺层复合材料拉伸性能的影响,制备了三种不同孔径的三维角联锁机织铺层复合材料并测试了其拉伸性能,并利用非接触全场应变测试系统和显微图像分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,在拉伸过程中应变集... 为了研究孔径对三维角联锁机织铺层复合材料拉伸性能的影响,制备了三种不同孔径的三维角联锁机织铺层复合材料并测试了其拉伸性能,并利用非接触全场应变测试系统和显微图像分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,在拉伸过程中应变集中区域从孔的周边过渡到左右两侧,应变累计变化速率随着孔径的增大而增大。相比于开孔前样品,6、10、14 mm三种孔径样品的拉伸强度分别下降了23.13%、44.47%、50.08%,开孔试件的模量分别下降了16.92%、14.93%、22.25%。拉伸破坏包含纱线断裂、纤维拔出、界面脱粘等形式,其中较大孔径(14 mm)条件下,断口处分层破坏现象不显著。 展开更多
关键词 三维角联锁机织铺层复合材料 孔径 开孔拉伸性能 失效模式
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不同衬经纱占比的三维角联锁机织增强复合材料弯曲性能
4
作者 王颖杰 王海楼 张伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3291-3301,共11页
三维角联锁机织增强复合材料(3DAWCs)具有优异的结构整体性和力学性能。为探究3DAWCs中衬经纱对力学性能的影响,本文设计并制备不同衬经纱占比的3DAWCs,研究不同温度场中不同衬经纱占比3DAWCs的弯曲性能。衬经纱与经纱比例包括:0∶1、1... 三维角联锁机织增强复合材料(3DAWCs)具有优异的结构整体性和力学性能。为探究3DAWCs中衬经纱对力学性能的影响,本文设计并制备不同衬经纱占比的3DAWCs,研究不同温度场中不同衬经纱占比3DAWCs的弯曲性能。衬经纱与经纱比例包括:0∶1、1∶1和2∶1。温度场包括:20℃、80℃和150℃。研究结果表明:衬经纱对3DAWCs厚度、纱线形态、载荷-挠度曲线形态、弯曲强度、损伤分布均影响显著;随衬经纱占比增加,3DAWCs的厚度和最大弯曲载荷增加,但1∶1型和2∶1型试样的弯曲强度相差较小;随温度升高,试样弯曲性能下降,但在不同温度场中,不同衬经占比试样的经纬向弯曲性能对温度的敏感性不同。 展开更多
关键词 三维角联锁机织物 衬经纱 复合材料 弯曲性能 温度
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机织三维角联锁结构织物复合板材的制备与力学性能研究 被引量：3
5
作者 张默 贺晓亚 《产业用纺织品》 2021年第2期14-17,共4页
利用真空辅助成型工艺,将机织三维角联锁结构织物与树脂结合制备机织三维角联锁结构织物复合板材。测试不同单位体积纤维含量和不同织物层数的机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能,并与纤维随机分布的复合板材进行比较。研究表明... 利用真空辅助成型工艺,将机织三维角联锁结构织物与树脂结合制备机织三维角联锁结构织物复合板材。测试不同单位体积纤维含量和不同织物层数的机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能,并与纤维随机分布的复合板材进行比较。研究表明:机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能高于相同单位体积纤维含量的纤维随机分布的复合板材,且当单位体积纤维含量在55.37%时,机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能最佳;对于单位体积纤维含量一定的机织三维角联锁结构织物复合板材,随着织物层数的增加,其力学性能提高。 展开更多
关键词 机织三维角联锁结构织物 复合板材 真空辅助成型工艺 力学性能
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