含缺陷三维编织复合材料拉伸性能试验

梁双强¹，陈革^1,2，周其洪¹，Frank Ko³

1. 东华大学机械工程学院2. 新疆大学纺织服装学院3. 英属哥伦比亚大学材料工程系

摘 要：为研究缺陷对三维编织复合材料力学性能的影响,测试了两种纤维增强三维编织复合材料(一种为完全编织结构,另一种含有42%的垂纱结构)含缺陷和不含缺陷时的拉伸性能。根据ASTM D3039和D5799标准分别对无缺陷、含缺陷试验件进行准静态拉伸试验,并与层合板的拉伸性能进行对比。结果表明:无论是否含有缺陷,完全编织结构的三维编织复合材料拉伸强度均接近于含垂纱结构;相对于层合板结构,引入缺陷后,两种结构的三维编织复合材料均保留更高的拉伸强度;失效形式上,含缺陷时,两种结构均表现出裂纹沿缺陷扩展,最终样品失效;无论是否含有缺陷,不含垂纱编织结构的失效样品一般具有清晰的断裂裂纹,而含垂纱编织结构的断裂裂纹不明显。

关键词：缺陷;三维编织复合材料;拉伸强度;失效;