（纺织材料与纺织品设计专业论文）横向冲击下间隔针织复合材料结构的动态响应及ABAQUS的数值模拟[纺织材料与纺织品设计专业优秀论文].pdf

横向冲击下间隔针织复合材料结构的动态晌应 及a b a o u s 的数值模拟 摘要 三维间隔针织纺织增强结构是一种通过纱线将两个独立的针织 结构表碾层连接在一起，在两个表面之闻形成一个闻隔纱层丽形成 的一种三维立体纺织结构，具有完整而连续的、在空闻多轴向面内及 面外纤维取向，尤其是厚度方向的增强，从根本上克服了层合板的严 重分层现象，在船舶，汽车等领域正受到越来越广泛的应用。在冲击 载荷作用下，且受力物体加载方向的尺寸又足够大时，应力波效应开 始在材料的应力传递分布中凸现，但针对三维间隔针织结构的动态冲 击响应研究不多，特别是利用h o p k i n s o n 冲击杆来研究三维间隔针织 结构复合材料的动态噙应的文献还没有，因此，本文将利用h o p k i n s o n 冲击杆来研究对三维间隔针织结构复合材料的动态响应进行研究，填 补这一空自硌 本文应用h o p k i n s o n 渖击秆装置测试三维间隔针织增强复合材料 的动态冲击响应，研究表明：随着冲击速度的提高( 2 5 m s ，3 5 m s ， 4 5 r r g s ) ，材料的最大载荷显著提高，同时，材料吸收的能量也与速度 成正比关系，丽且破坏载荷帮吸收的能量都同纤维含量有很大关系， 纤维含量越大，最大载荷与吸收的能量越大；在冲击载荷下，材料的 结构响应基本失效，纤维、基体以及纤维基体界面的应力无法保持平 衡，材料表现为局部破坏模式，包括基体开裂，纤维抽拔和基体纤维 界面破坏等，破坏主要集中在与渖蠢杆接触的周边局部区域，接触芷 面表现为压缩破坏，接触背甄为拉伸破坏4 同时，本文利用a b a q u s 有限元模拟软件模拟验证h o p k i n s o n 渖壶实验垂通过编写a j 3 a q u s 是户子程序来定义材料单脆斡结构属 性，阉时控制判断材料单胞的破坏，避开馒用繁琐的细观结构。通过 实验和模拟的对比，。一定程度上证明了实验的正确性，但仍然存在 些舞题，需要改进。造成铸差韵主要是因实验中痘力波鹩散射，材料 的不均匀性，材料单胞模型的近似性以及材料参数的局限性等所导 致。 关键询：三维间隔针织增强复合材料，s h p b ，冲击响应，a b a q u s 软件，用户予程序 d y n a 套越cr e s p o n s eo f 3 db 王a a 王，s p a c e r 卿t k t t e de o 妊o s 至t e ，n d e rf r ra _ n s v 嚣r s e 强墩c t a n df i n i t ee l e m e n ta n a l y s i sb y a b a q u s a bs t r a c t 3 db i a x i a ls p a c e rw e f tk n i t t e dr e i n f o r c e df a b r i c ，l i n k i n gt w ok n i t t e d f a b r i cl a y e rb yy a m sa n dt h e nf o r m i n gas p a c e rk n i t t e df a b r i cl a y e r , i sa t r i d i m e n s i o n a l ，i n t a c ta n dc o n t i n u o u ss t r u c t u r e w i t hm u l t i - a x i a lf i b r e s ， e s p e c i a l l yf i b r e si nt h i c k n e s sd i r e c t i o ni ne x i s t e n c e ，i t o v e r c o m e st h e p h e n o m e n o n o fd e l a m i n a f i o n , w h i c hr e s u l t si ni tb e i n gw i d e l yu s e di nt h e f i e l do fm a r i n e ，v e h i c l ea n ds oo n u n d e rt r a n s v e r s ei m p a c t ，t h er e s p o n s e o fm a t e r i a li sd i f f e r e n tf r o mt h a to fq u a s i s t a t i cd u et ot h ei n v a l i d a t i o no f s t r u c t u r er e s p o n s e 。b e c a u s el i t e r a t u r e sr e f e r r i n gt ot h i s 蠡e 醛a r ef e w , i ti s n e c e s s a r yt os t u d yt h ed y n a m i cr e s p o n s eo f3 d b i a x i a ls p a c e rw e f tk n i t t e d r e i n f o r c e df a b r i cc o m p o s i t e sb yh o p k i n s o nb a r t h et r a n s v e r s ei m p a c to f3 db i a x i a ls p a c e rw e f tk n i t t e dr e i n f o r c e d f a b r i cc o m p o s i t ew a sp e r f o r m e dw i t hs p l i th o p k i n s o np r e s s u r eb a r ( s h e b ) t h el o a dv s d i s p l a c e m e n th i s t o r y o ft h e c o m p o s i t e sw i t h d i f f e r e n t i m p a c t v e l o c i t i e sw a so b t a i n e d t h e p e a k l o a da n d c o r r e s p o n d i n gd i s p l a c e m e n tb o t hi n c r e a s ew i t ht h ei n c r e a s i n go fi m p a c t v e l o c i t y t h ee n e r g ya b s o r p t i o no ft h ec o m p o s i t ea l s oi n c r e a s e sw i t ht h e i n c r e a s i n go fi m p a c tv e l o c i t y 。t h e m a t r i xc r a c k , f i b e rp u l l o u ta n d i n t e r f a c ed e b o n d i n ga l et h em a i nf a i l u r em o d ef o rt r a n s v e r s ei m p a c t l o a d i n g + t h ec o m p o s i t eh a sn od e l a m i n a t i o n f o rt r a n s v e r s ei m p a c t | o a d i n g 。 i na d d i t i o n , a b a q u sw a se m p l o y e dt os i m u l a t et h ed y n a m i c r e s p o n s eo f t h e3 db i a x i a ls p a c e rw e f tk n i t t e dr e i n f o r c e df a b r i cc o m p o s i t e u n d e rt r a n s v e r s e i m p a c t t h i si n v e s t i g a t i o n c r e a t e dau s e r - d e f i n e d m a t e r i a ls u b r o u f m et oe n h a n c et h ed a m a g es i m u l a t i o n t h er e s u l t s o b t a i n e di n e x p e r i m e n t sc o r r e s p o n d e d t ot h a to ft h en u m e r i c a l s i m u l a t i o n si n 抽s p 溉o fs o m es m a l le r r o r sw h i c hc o n d u c e db yd i s p e r s i n g s t r e s sw a v ei ne x p e r i m e n t s , u n e v e ns p e c i m e n s , i m p r e c i s eu v a tm o d e la n d p a r a m e t e r o fm a t e r i a l 。 l i uy u a n w a n ( t e x t i l em a t e r i a la n dt e x t i l ed e s i g n ) s u p e r v i s e db yd r g ub o h o n g k e yw o r d s ：3 db i a x i a l s p a c e r w e f tk n i t t e dr e i n f o r c e df a b r i c c o m p o s i t e ，s h p b ，d y n a m i cr e s p o n s e , 4 j 3 a q u s ，v u m a t 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风a 所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明, t b z j l 用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写静蠹容负责，著完全意识到本声明的法律缀粱奁本人承攫。 学位诊文作者签名：去i 劫万 日期： 乒，秽6 年，月_ 岁- 日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并商莺家有关部门或褫梅送交论文赡复印件和毫子版，允 许论文被套阕或借阙毒本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 嫌密爨，在年解密爱遂愿本敝投书。 本学位论文属于 ? 不保密舀。 学位论文作者签名：爱寸礼歹 霞期：沁毒年，兵净e t 指导教师躲撇坎 蟊期：如簿位彤。5 e t 东华大学硕士学饿论文第一章文献综述 第一章文献综述 。 针织结构复合材料 三维纺织增强结构，具有完全整体丽连续的、在空间多轴向面内及面外纤维 取蠢，尤其是厚度方向的增强，苁根本上克服了层合板的严重分层现象，而且预 制件厚度方向的整体结构性使复合材料的性能如强度、刚度、抗冲击等性能都得 到了全面的提高瑟l 。凭借着以上诸多优点，三维纺织结构正越来越得到广泛应用， 对纺织结构复合材料的研究也日益增多和深入，其中，对于针织结构复合材料的 动态响应和机械特性等研究表明：针织结构复合材料有着其他纺织结构无法比拟 的高冲击损伤容限，针织结构正日益得到关注【2 ，3 1 。 针织结构复合材料的特点与应用 针织结构多种多样，性能优异，应用非常广泛。传统的纬编和经编织物有着 穗当大的延伸性；针织物可以形成大小不丽的网格；通过衬垫制成的闻隔针织结 构稳定性出众；如果在经向或纬向等方向衬入不参与织造的纱线，得到的针织物 尺寸稳定性露样出众，特别是双轴向和多轴向衬纱闻隔针织物优化了这种性能， 用它制成的复合材料比机织物复合材料具有更高的拉伸强度与模量，广泛应用于 蓬，膜覆盖类柔性复合材料产品。间隔针织结构是一种通过纱线将两个独立的针 织结构表面层连接在一起，在两个表面之间形成二个间隔纱层而形成的一种三 维立体纺织结构。用玻璃纤维铡成的闻隔针织织物复合材料具有重量轻，刚度高 和良好的抗冲击性能，用做夹芯材料时，碰撞后不易发生芯部脱层，广泛应用在 储罐、船泊和汽车等工业制造中转0 j 。 1 。1 2 针织结构复合材料的研究现状 针织结构复合材料是三大纺织复合材料之一，但迄今为止，入们对针织复合 材料的研究并不是很多，针织复合材料被忽视的原因主要有两个，一是针织线圈 结构，二是它的纤维体积含量不足哆它们一方瑟赋予针织复合材料良好的成形 性，但另一方面又导致材料中纤维的屈曲，降低了材料的力学性能。 嚣前，随着对针织结构复合材料的研究的目益深入，针织结构复合材料的特 性正网益受到众多研究人员的关注。针织结构复合材料具有极好的能量吸收性， 东华大学硕士攀僚论文第一章文献综述 针织物的结构和纤维类型决定能量被吸收的多少。相同质量玻璃纤维的针织结构 复合材料院交多层机织物增强的复合材料约大5 ；赞织物交叉铺敞的穿刺阻力 比一般二维机织物高5 6 倍【6 】。 虽然针织结构复合材料诧视织物复合材料酌研究起步较晚，但由于它的特 点，自2 0 世纪9 0 年代以来，圈内外在这方面的研究也曰益增多和深入。这对于 研铡满足菜壁用途的新型纺织复合材料具有理论与实用意义 9 - 珏】。 本文将饕重研究双轴向增强纬编间隔针织结构复合材料，双轴向增强纬编问 隔针织物韵绪构如图1 1 所示。 l 图l ，l 漱轴囱增强纬编藤隔赞绠结构荤阉 2 纤维增强复台材料动态冲击晌应的研究 纤维增强复合材料在承受静态或准静态载荷时，应力有充足的时闻在纂体和 纤维中传递分布，基体、纤维、基体与纤维界面间的应力保持平衡。目前对这类 研究已经很多【1 2 - 1 5 , 3 0 ，。 而在冲裔载荷作用下，且受力物体加载方向的尺寸又足够大时，应力波效应 开始在材料的应力传递分布中热现。由予应力波隧材料的结构、组分等差异传播 速率不同，使应力在材料的分布并不均衡，在这种情况下，材料对外载荷的动态 2 东华大学硕士学袋论文第一肇文献综述 响应必须通过应力波来研究 1 6 a 7 。 2 。 结构动态响应的实验研究方法s 疆器 研究材料动态冲击响应有很多方法，包括理论分析、数值计算和实验研究。 其中实验研究占有重要地位，这不仪因为它可为我们提供第一手资料，而且材料 动态响应的复杂性，有些问题还无法进行理论分析，数值计算。目前，h o p k i n s o n 压秆是应用最为广泛的实验装鬣之一。1 9 t 4 年，h o p k i n s o n 为了测试脉冲波的波 形，建立了h o p k i n s o n 枵装置，h o p k i n s o n 杼装嚣从此为世入所瞩硝【埔l 。1 9 4 9 年， k o l s k y 对装置作了改进，发震溺分离式h o p k i n s o n 歪杆( s h p b ) 试验装置【臻l 。 他将试样放置于两搬压样之闻，通过加速的质量块、短杆撞击或炸药爆炸等产生 加速脉冲信号，利用蕊杆径向表面上的传感器得到传感器上的电压历史信号，经 过理论计算测出加在试样上的载荷历史拣线。这一实验技术已在国沟外得到广泛 应用嗍。 1 2 ，2 利用h o p k i n s o n 鹾轩装餐研究纤维增强复台材料动态响应 在众多酶纤维增强复合材料应变率效应研究中，有许多研究着鼹于纺织结构 的增强复合材料在熹应变率下能力学性能测试。 ， h o s u rm v 等人在这方面作了许多工作。h o s u r 等人1 2 0 】使用了一静改进的 s h p b 装置，对3 2 屡的碳纤3 啄氧层压复合材料进行了嘉应变率下的压缩响应测 试。结果发现，材料的在高应变率下的刚度比静态载荷下有显著增加，这种增加 和许多因素有关，诸如纤维、基体、破坏模式、破坏响应等。材料罐层取向和冲 击加载方向对材料的动态响应霄很大翡影响。h o s u r 等人髂1 聋1 研究了缎纹及平纹 碳纤霸琢氧复合材料蘧咚方彝冲击压缩的皮变率效应。发现摸量帮失效应力随着 应变率的增大有显著的增加，材料强度和剐度醚痰变率的增大两增加。材料的破 坏主要是基体的剪切破坏造成。 孙宝忠和顾伯宏 2 3 饿】等利用h o p k i n s o n 杆对三维正交和角锁结构机织，三维 经编霸纬编针织以及编织增强玻璃纤维和芳纶纤维等复合材料进行了详尽全面 的研究分析。研究材料高应变率下的压缩，剪切饿麓时，发现上述材料的破坏载 菏隧翱应变率的增加逡速增趣，嚣内面羚的破坏模式亦有缀大的不阕。通过分折 觋究纺织复合材料的冲击响应，破坏模式，能量吸收，发现随着冲击速度鞠痘变 率的提高，材料吸收的能量亦逐渐增大。对三维经编钟织复合材料挝伸性能的硬 东华大学硕士学位论文第一章文献综述 究表明材料的破坏载荷和冲击秆速度裁正眈，破坏材料所需能量亦随着冲击速度 增加丽增加。 牛津大学的h a r d i n g 2 7 墩授利用h o p k i n s o n 杆装置对纤维增强复合材料横向 冲击的动态响应和破坏模式进行了研究，研究发现：在横向冲击载荷作用下，能 量横向传播吸收较少。 北京航空航天大学f 2 8 】用h o p k i n s o n 杆横向冲击法对混杂纤维复合材料能量 吸收进行了磷究，幽于增强体是由两种或两种以上的纤维组成，两种纤维特性不 同，在受外力作用时会雩| 起不同纤维的不圈反应，造成所谓的“混杂效斑挣。 c z 1 u n l 2 9 1 利用s h p b 装置研究了偏轴玻纤环氧复合材料在不同应变率下的 力学性质，研究表明：复合材料为应变率敏感材料；试样与压杆的界面摩擦，剪 切波以及输入波上升沿的加载时间等因素都会对实验结果产生影响。 1 3a b a q u s 有限元模拟分析复合材料性能 a b a q u s 自1 9 7 8 年成立以来，一直致力于非线性有限元分析软件的开发、维 护及售后服务，不断吸取最新的分析理论和计算机技术，领导着全世界非线性有 限元技术的发展。a b 鞠u s 软件己被全球工业界广泛接受，并拥有世界最大的非 线性力学用户群，成为琶际上最先进的大型通用菲线性有限元分析软件。与传统 商业软件不同，a b a q u s 是专门为解决工程中困难闽题蔼发展并逐渐被广大用户推 崇的超级通用有限元软件【3 2 1 。国际上利用a b a q u s 模拟分析复合材料性能的文献 很多。 s h uc h i n gq u e k p 3 】等人应用a b a q u s 软件模拟二维三向编织碳纤维复合材 料的模量和刚度，研究表明：模拟值和实验值符合的较好。 e r i ka 。p h i l l i p s a d 4 等入在研究碳纤维层合板在大应力交化的条件下破坏扩 展情况时，运用 a b a q u s 软件，结果表明：材料破坏的扩展方向与纤维镶层 有很大的关系。 s u nc t 【3 5 】等人应用a b a q u s 软件分别模拟了单向板和多轴向层合板的应 力应变曲线和强度，结果与实验较为一致。 清华大学【3 翻应用a b a q u s 对混凝土的h o p 蕊n s o n 杆冲击作有限元模拟，利用 用户子程序定义材料的属性，得到了与实验结果较为一致的结果。 1 4 目前研究工作种存在的问题 4 东鬻大学硕士学健论文第一章文献综述 ( 1 ) 探索双轴向增强纬编间隔针织复合材料横向冲击的测试方法 本课题将以双轴向增强纬编闻隔针织复合材料为研究对象，分析研究该复合 材料的横向冲击的动态响应及破坏模式因为材料本身结构复杂，在横向冲击时 受力又非常复杂，所以研究该材料在h o p k i n s o n 杆上横向冲击的测试方法是课题 的必要前提。 ( 2 ) 双轴向增强纬编间隔针织复合材料的动态响应及破坏模式 对于三维复合材料的横向冲击动态响应及破坏模式研究而言，这是全新内容 和重要的基础数据积累。 ( 3 ) a b a q u s 有限无模拟 a b a q u s 是国际上最先进的大型通翔非线性有限元分析软件，在国际学术界已 得到最广泛的承认，但由于专业性较强，难度较大和买断权问题，在国内应用较 少，但在国外，是最为普及的专业有限元软件。应用a b a q u s 模拟有助于推广这款 优秀的工具软件。 1 5 本课题的研究内容及需解决的问题 1 。5 。 研究内容 ( 1 ) 间隔增强针织复合材料的横向冲击的动态响应及破坏模式 用分离式h o p k i n s o n 杆研究间隔增强针织复合材料的横向冲遗的动态噙应及 破坏模式，相比于准静态的弯曲性能和破坏模式作比较。即：动态加载导致的差异 与准静态加载导致的差异；不同加载速度下动态响应，破坏模式的差异变化。 ( 2 ) a b a q u s 模拟 利用有限元软件a b a q u s 模拟横向冲击加载变形过程和破坏演化，考察不露翔 载速度对动态响应和破坏模式的影响，并对各种数据曲线进行比较和分析。 。s 。2 需解决的洒题 ( 1 ) 横向冲击法加载方式和需要的试样夹具的加工，前者保证信号的可分析 性，后者保证试样试验的可靠性和代表性； ( 2 ) 试样的尺寸，因为纤维增强材料有它的属性，试样的尺寸能确保能量的吸 收使采集的信号可以分析计算； ( 3 ) 如何准确衡量定义横向冲击的作用和采取的指标，分析在不同加载速度 下横向冲击对双辘向针织复合毒孝料的传用； 末华大学硕士学馒论文繁一章文献综述 ( 4 ) 建立双轴向针织复合材料的空闻力学模型； ( 彰勰a 毽u s 模拟软件应鬻和瘸户子藕穿编写，营际上虽然狠普遍，毽霞内应 用很少。 艿 东华大学硕士学位论文第一章文献综述 参考文献 【l 】r e i ds z h o uqi m p a c tb e h a v i o ro ff i b r e - r e i n f o r c e dc o m p o s i t em a t e r i a l sa n d s t r u c t u r e ，c a m b r i d g ee n g l a n d ： w o o dh e a dp u b l i s h i n gl i m i t e d ，b o c ar a t o nb o s t o n n e wy o r kw a s h i n g t o n , d c ：c r c p r e s s ，2 0 0 0 【2 】王善元，张汝光等纤维增强复合材料上海：中国纺织大学出版社，1 9 9 8 ， 1 5 4 l 【3 】黄故现代纺织复合材料托京：国防工学出版社，1 9 7 9 ，7 9 - 9 2 【4 】邱冠雄。滴隔织物在纺织复合材料中的应鲻针织工业，1 9 9 8 ，4 0 - 5 4 【5 】张剑寒申请博士学位论文：经编双轴向多层衬纱织物的成型性研究及其计 算机模拟。天津工业大学，2 0 0 2 【6 】k h l e o n g ，e ta 1 t h ep o t e n t i a lo fk n i t t i n gf o re n g i n e e r i n gc o m p o s i t e s a r e v i e w c o m p o s i t e s ：p a r ta 31 ( 2 0 0 0 ) 19 7 2 2 0 【7 】陶肖晴，冼杏娟，高冠勋纺织结构复合材料北京：科学出版社，2 0 0 1 ， 1 0 4 1 2 1 【8 】b g o m m e r s ，i v e r p o e s ta n dp v a nh o u t t e 。a n a l y s i so fk n i t t e df a b r i er e i n f o r c e d c o m p o s i t e s ：p a r to n e ，f i b e ro r i e n t a t i o nd i s t r i b u t i o n , c o m p o s i t e s ：p a r ta ，19 9 8 ；2 9 a ： 1 5 7 9 1 5 8 8 9 胡晓兰，王东，石毓明，梁国正用于人体防护装甲的纤维复合材料的研究。纤 维复合材料，2 0 0 0 卷( 2 ) ：4 0 4 4 1 0 龙海如纬编针织物增强复合材料研究进展玻璃钢复合材料，2 0 0 0 卷 ( 2 ) ：4 8 - 5 2 王王】李顺林复合材料力学孳| 论上海：上海交逶大学出版社，1 9 8 6 ，5 0 6 1 【1 2 】m a r v i n 。b + d o w , 珏b e n _ s o nd e x t e r d e v e l o p m e n to fs t i t c h e d ，b r a i d e da n d w o v e nc o m p o s i t es t r u c t u r e si nt h ea c tp r o g r a ma n da tl a n g l e yr e s e a r c h c e n t e r ( 1 9 8 5 - 1 9 9 7 ) n a s at e c h n i c a lr e p o r t ，1 9 9 7 ，t p - 9 7 2 0 6 2 3 4 s 13 】s v l o m o v ，m b a r b u r s k i ，t z s t o i l o v a ，e r e c a r b o nc o m p o s i t e sb a s e do n m u l t i a x i a lm u l t i p l ys t i t c h e dp r e f o r m s p a r t3 ：b i a x i a lt e n s i o n ，p i c t u r ef r a m ea n d c o m p r e s s i o nt e s t so ft h ep e r f o r m s c o m p o s i t e s ：p a r ta3 6 ( 2 0 0 5 ) l 18 8 - 12 0 6 14 】b a r r e l sv t 。t h e r m a lc o m f o r to fa e r o p l a n es e a t s ：i n f l u e n c eo fd i f f e r e n ts e a t 7 东华大学硕士学位论文第一蕈文献综述 m a t e r i a l sa n dt h eu s eo fl a b o r a t o r yt e s tm e t h o d s a p p l i e de r g o n o m i c s ，2 0 0 3 ，3 4 ( 4 ) ： 3 9 3 3 9 9 【l5 】b g o m m e r s ，i v e r p o e s ta n dp 。v a nh o u r e 。a n a l y s i so fk n i t t e df a b r i cr e i n f o r c e d c o m p o s i t e s ：p a r to n e ，f i b e ro r i e n t a t i o nd i s t r i b u t i o n ，c o m p o s i t e s ：p a r ta ，19 9 8 ；2 9 a ： 1 5 7 9 1 5 8 8 【1 6 】王礼立应力波基础北京：国防工业出版社，1 9 8 5 f l7 】孙宝忠，顾伯宏分离式h o p k i n s o n 杆及纤维增强复合材料拉压性质的应变 率效应，东华大学硕士论文，2 0 0 3 。 【18 】h o p k i n s o nb 。am e t h o do fm e a s u r i n gt h ep r e s s u r ep r o d u c e di nt h ed e t o n a t i o no f h i g he x p l o s i v e so rb yt h ei m p a c to fb u l l e t s p h i l t r a n srs o cl o n da1 9 1 4 ； 2 1 3 ：4 3 7 _ 5 6 。 【19 】b a z l eag a m a ，s e r g e yll o p a t n i k o v ，j o h nw g i l l e s p i ej r h o p k i n s o nb a r e x p e r i m e n t a lt e c h n i q u e - ac r i t i c a lr e v i e w , a p p lm e c hr e v , 2 0 0 4 ，5 7 ( 4 ) ：2 2 3 2 5 0 2 0 】m 。v h o s u r , j a l e x a n d e r , u k 。v a i d y a ，s j e e l a n i ，h i g hs t r a i nr a t ec o m p r e s s i o n r e s p o n s eo fc a r b o n e p o x yl a m i n a t ec o m p o s i t e s ，c o m p o s i t e ss t r u c t u r e s ，5 2 ( 2 0 01 ) 4 0 5 。4 17 2 l 】m vh o s u r , m a y d a , u k v a i d y a , a m a y e r , s j e e l a n i ，e f f e c to fs t i t c h i n ga n d w e a v ea r c h i t e c t u r eo nt h eh i g hs t r a i nr a t ec o m p r e s s i o nr e s p o n s eo fa f f o r d a b l ew o v e n c a r b o n e p o x yc o m p o s i t e s ，c o m p o s i t es t r u c t u r e s 5 9 ( 2 0 0 3 ) 5 0 7 【2 2 】m vh o s u r , j a l e x a n d e r , u k v a i d y a ，s j e e l a n i ，a m a y e r , s t u d i e so nt h e o f f - a x i sh i g hs t r a i nr a t ec o m p r e s s i o nl o a d i n go fs a t i nw e a v e c a r b o n e p o x yc o m p o s i t e s ， c o m p o s i t es t r u c t u r e s6 3 ( 2 0 0 4 ) 7 5 - 8 5 2 3 】b a o z h o n gs u n , l i uy a n ga n db o h o n gg u s t r a i nr a t ee f f e c to nf o u r - s t e p t h r e e - d i m e n s i o n a lb r a i d e dc o m p o s i t e sc o m p r e s s i v eb e h a v i o r + a l 似j o u r n a l ，2 0 0 5 ； 4 3 ( 5 ) ： 2 4 】b a o z h o n gs u n , b o h o n gg u , x i nd i n g c o m p r e s s i v eb e h a v i o r o f3 d a n g l e i n t e r l o c kw o v e nf a b r i cc o m p o s i t e sa tv a r i o u ss t r a i nr a t e s p o l y m e rt e s t i n g ， 2 0 0 5 ；2 4 ：4 4 7 4 5 4 2 5 】s u nb z ，l i uf ，g ub h ( 2 0 0 5 ) i n f l u e n c eo ft h es t r a i nr a t eo nt h et m i a x i a lt e n s i l e b e h a v i o ro f 4 一s t e p3 db r a i d e dc o m p o s i t e s c o m p o s i t e sp a r ta 3 6 ( 11 ) ：1 4 7 7 - 1 4 8 5 r 东华大学硕士学位论文第一章文献综述 2 6 】2r o n gj ，s u nb z ，h uh ，g ub h ( 2 0 0 6 ) t e n s i l ei m p a c tb e h a v i o ro fm u l t i a x i a l m u l t i l a y e rw a r pk n i f e d ( m m w k ) f a b r i cr e i n f o r c e dc o m p o s i t e s j o u r n a lo f r e i n f o r c e dp l a s t i c sa n dc o m p o s i t e s , 2 5 ( 1 2 ) ：1 3 0 5 1 3 1 5 【2 7 】j h a r d i n g t e s t i n gt e c h n i q u e sa th i g hr a t eo fs t r a i n , 了m e c h e n g 。s c i ，2 0 ，1 9 6 0 ， p p 8 8 9 6 2 8 孙志杰，龚元明，贺成红等s h p b 横向冲击法研究a f z f 混杂纤维夫和材料 吸收性能复合材料学报，2 0 0 5 ，2 2 ( 3 ) ：2 5 - 2 9 2 9 l a ln i n a n ，j t s a i ，c t s u n u s eo fs p l i th o p k i n s o np r e s s u r eb a rf o r t e s t i n go f f a x i sc o m p o s i t e s i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo fi m p a c te n g i n e e r i n g 2 0 0 1 ：2 5 ：2 9 1 - 3 1 3 【3 0 】p a n d i t as d ，h u y s m a n sg ，v e r p o e s ti t h ei n v e s t i g a t i o no ft h ei m p a c tp r o p e r t i e s o fk n i t t e da n dw o v e nf a b r i cg f r pc o m p o s i t e s i n ：t h e8 t he u r o p e a nc o n f e r e n c eo n c o m p o s i t em a t e r i a l s ( e c c m 一8 ) p r o c e e d i n g s ，n a p l e s ，i t a l y ，1 9 9 8 p 。3 2 3 - 3 3 0 。 【31 】f a l c o n e td ，b o u r b a np - e ，p a n d i t as ，m a n s o nj - a e ，v e r p o e s ti f r a c t u r e t o u g h n e s so fw e f t - k n i t t e df a b r i cc o m p o s i t e s ，c o m p o s i t e s ：p a r tb2 0 0 2 ；3 3 ：5 7 9 - 8 8 3 2 庄茁，朱以文等a b a q u s 有限元软件6 4 版北京：清华大学出版社，2 0 0 4 【3 3 】q u e k as c e ta 1 c o m p r e s s i v er e s p o n s ea n d f a i l u r eo fb r a i d e dt e x t i l ec o m p o s i t e s ： p a r t2 - - - c o m p u t a t i o n s ，i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo fn o n l i n e a rm e c h a n i c s3 9 ( 2 0 0 4 ) 6 4 9 6 6 3 3 4 】e r i ka p h i l l i p s ，c a r lt h e r a k o v i c h ，l o r il 。g r a h a m d a m a g ed e v e l o p m e n ti n c o m p o s i t e sw i t hl a r g es t r e s sg r a d i e n t s c o m p o s i t e ss c i e n c ea n dt e c h n o l o g y61 ( 2 0 01 ) 2 1 6 9 - 2 l8 2 3 5 1c t 。s u n , j 。t a o ，a 。s k a d d o u r t h ep r e d i c t i o no ff a i l u r ee n v e l o p e sa n d s t r e s s s t r a i nb e h a v i o ro fc o m p o s i t el a m i n a t e s ：c o m p a r i s o nw i t he x p e r i m e n t a lr e s u l t s c o m p o s i t e ss c i e n c ea n dt e c h n o l o g y6 2 ( 2 0 0 2 ) 1 6 7 3 - 1 6 8 2 3 6 卢建锋，庄茁冲击载荷材料和结构力学行为有限元模拟清华大学硕士学 位论文2 0 0 3 6 3 7 3 张玉龙先进复合材料制作技术手册北京：工业机械出版社，2 0 0 3 ；6 ( 1 ) ： 3 8 】陈祥宝先进复合材料低成本技术北京：化学工业出版社2 0 0 4 ；7 ( 1 ) 9 东华大学硕士学位论文第一犟文献综述 3 9 陈祥宝，包建文，娄葵黧树脂基复合材料制造技术北京：化学工业出 版社，2 0 0 0 【4 0 】易洪雷，丁辛三维机织复合材料的结构设计与力学性能研究，【博士学位论 文】上海：东华大学纺织学院，2 0 0 0 隧11h a h nh t ，t s a is w n o n l i n e a re l a s t i cb e h a v i o ro fu n i d i r e c t i o n a lc o m p o s i t e l a m i n a t e j o u r n a lo f c o m p o s i t em a t e r i a l s7 ( 1 ) ：1 0 2 11 81 9 7 3 4 2 h ts u n ，f kc h a n g ，a n dx q i n g 2 0 0 2 “t h er e s p o n s eo fc o m p o s i t ej o i n t sw i t h b o l tc l a m p i n gl o a d s ，p a r ti ：m o d e ld e v e l o p m e n t ”j o u r n a lo fc o m p o s i t em a t e r i a l s 3 6 ( 1 ) p p4 7 6 8 1 0 东华大学硕士学位论文第二黎双辕囱增强纬壤褥隔锋织复会材辩的或受 第二章双轴向增强纬编闻隔针织复合材料的成型 纤维增强复合材料的力学性质取决予材料维分的性覆、组分相对含量，赛蘧 结合状况和受力方向等。在外载荷下，增强相纤维承受大部分载荷，而基体则承 受纤维闻剪甥力，起力的传递和防止纤维痿趋侔用。因虼，对复合材料的力学性 能来说，在很大程度上取决于增强相的纤维性质，含量及增强相结构等。但这并 不是说基体并不重要。因茭一束纤维不熊承受弯楚载黄，只有与基体复合成整体， 才嶷有很高的弯曲性能。本章将分别介绍作为增强相的双轴向增强纬编间隔针织 结构织物及其成型工艺v a r t m 。 2 。 双轴商增强纬编闺隔针织结构 2 1 1 间隔针织结构 闻隔锋织结耩是种遗过纱线将两个独立的钟织结构表西层连接在一起， 在两个表面之间形成个间隔纱层而形成的一种三维立体纺织结构。间隔针织结 构变纯灵活，蒙料蓑耀范鎏广，易于变换门幅、疏密、闻隔宽度，加上树艏浸渍、 涂层、层合等工艺的威用，可以获得透气性、吸湿性、导溆性、抗振性、过滤