刘兆麟
材料导报
减纱工艺可以实现变截面三维编织复合材料的净形制备,通过对不同减纱方案制备的单次减纱试件和具有不同减纱截面间距的两次减纱试件进行三点弯曲实验,研究了减纱工艺参数对变截面三维编织复合材料弯曲性能和破坏形态的影响.结果表明,行单元减纱试件的弯曲性能略高于整列减纱试件而显著优于切削试件,纱线断裂是减纱试件的主要失效机制,切削试件则以基体和界面损伤为主.两减纱截面间隔1-3个花节时,试件主要在第2个减纱截面附近发生破坏,而间隔4或5个花节时,弯曲破坏集中在两减纱截面的中间区域.随着减纱截面间距由1花节递增至4花节,试件的弯曲性能逐渐提高,而间距为5花节的试件则与间距4花节试件的弯曲性能基本相同.
关键词:
变截面三维编织复合材料
,
单次减纱方案
,
两减纱截面间距
,
弯曲性能
,
破坏形态
刘兆麟
,
俞建勇
材料导报
阐述了变截面三维编织异型件的概念与应用背景,概括了异型预制件的编织原理与方法,总结了变截面编织体的减纱成型工艺并分析比较了各种方法的优缺点,探讨了异型截面及减纱工艺对复合材料细观结构与力学性能的影响,展望了变截面三维编织异型件的研究重点与发展方向.
关键词:
三维编织复合材料
,
异型截面
,
减纱工艺
,
细观结构
,
力学性能
刘兆麟
,
程灿灿
,
刘丽芳
,
俞建勇
复合材料学报
探讨了变截面三维编织预制件减纱净成型原理，结合图像观测与拓扑分析方法表征减纱区域细观结构，对比减纱变截面与切削变截面复合材料截面缩减区域及相应等截面复合材料的弯曲力学性能，并分析两种变截面试件在破坏模式上的异同。结果表明：减纱应遵循的原则是保证具有连续可编织性，减纱预制件在截面缩减区域呈现平滑的梯形过渡，其弯曲模量与强度显著高于切削变截面试件而略低于等截面试件，且表现为以纱线断裂为主、包括基体开裂和纤维抽拔等模式的复合型破坏。
关键词:
变截面三维编织复合材料
,
减纱工艺
,
细观结构
,
弯曲性能
,
破坏模式
刘兆麟
,
刘丽芳
,
俞建勇
材料科学与工程学报
介绍变截面三维编织预型件的减纱净形制备工艺,通过实验观察与理论建模相结合的方法,分析减纱对预型件细观结构的影响,对比整列减纱、行单元减纱与切削复合材料在变截面区域的弯曲性能。结果表明表面与内部减纱单元是减纱时的基本单位,保证编织规律不变是减纱工艺的基本原则;表面或内部单元减掉后分别会形成两组特殊的纱线轨迹,其中一组纱线的长度与编织角大小较不减纱时增大,而另一组纱线只改变编织角的方向;行单元减纱与整列减纱复合材料的弯曲性能均明显优于切削试件,且行单元减纱试件的弯曲性能比整列减纱试件略高。
关键词:
变截面三维编织复合材料
,
减纱工艺
,
细观结构
,
弯曲性能
