碳纤维织物力学性能和冲压成形实验研究

来源期刊：材料科学与工艺2017年第3期

论文作者：郭文文 彭董挹海 黄小双 李云 姚远

文章页码：41 - 45

关键词：碳纤维;织物;成形性能;力学试验;成形实验;

摘    要：在实际成形过程中,碳纤维复合材料往往处于复杂的应力状态,开展近于真实载荷环境下的力学试验分析,能够更准确地认识实际应用中材料的成形性能和变形机理.为获得碳纤维织物的基本力学特性,设计了平纹碳纤维织物拉伸试样及成形试样,进行了单轴拉伸、双轴拉伸、镜框剪切试验和方盒冲压成形实验研究,对比了不同双拉比及纱线取向对力学性能及成形性能的影响.研究结果表明:碳纤维织物具有高度的非线性、各向异性和双拉耦合特性,即经纬向纤维的力学性能会相互影响;剪切变形是成形过程中的主要变形模式,当剪切角达到临界锁死角时,织物发生起皱现象;同种织物不同纱线取向试样表现出不同的成形性能,因此可以根据零件几何形状选择合适纤维取向的织物,从而减少缺陷,优化成形零件的力学性能.研究结果为后续建立碳纤维织物本构模型和成形仿真奠定了基础.