三维机织双层间隔复合材料的压缩性能

作     者：陈龙 张昆 郑连刚 许福军 CHEN Long;ZHANG Kun;ZHENG Lian'gang;XU Fujun

作者机构：东华大学纺织学院上海201620 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第8期

页      面：3703-3711页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海市自然科学基金(20ZR1402200) 中央高校基本科研业务费专项资金(2232021G-01)。 

主　　题：三维机织间隔复合材料 双层间隔结构 压缩性能 吸能结构 破坏模式 

摘      要：为了增强三维机织间隔复合材料的压缩强度及提高其压缩能量吸收能力,受多层夹芯结构的设计理念启发,本论文设计并制备了柱纱高度为(6+6)mm及(4+8)mm的三维机织双层间隔复合材料。通过与柱纱高度为12 mm的单层间隔复合材料进行对比,研究了复合材料的平压、侧压性能及其破坏模式。结果表明,两种双层间隔复合材料的平压强度、侧压强度及能量吸收值相较于单层间隔复合材料都显著提高,其中柱纱高度为(6+6)mm的双层间隔复合材料的平压强度(11.5 MPa)提高了57.5%,平压比吸能值(6983.7 J/kg)提高了152.4%;此外,双层间隔复合材料的平压破坏模式为柱纱的逐层断裂,侧压破坏模式为面板裂纹扩展,表现出更大的吸能特性。双层间隔结构设计不仅显著增强了间隔复合材料的平压和侧压性能,而且改善了其破坏模式,提高了其在实际应用中的安全性,并为较高柱纱高度以及多层间隔复合材料的结构设计提供了新的思路。