缝纫增强对碳纤维编织复合材料管件能量吸收性能的影响

张前锦¹，阳玉球^1,2，鱼住忠司³，马岩⁴，滨田泰以⁴

1. 东华大学纺织学院2. 东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心3. 岐阜大学复合材料研究中心4. 京都工艺纤维大学

摘 要：采用碳纤维增强复合材料管件代替传统的金属材质的吸能盒,实现了在提高能量吸收能力的同时减轻车身重量。管件的增强体分别是经过缝纫增强的碳纤维编织物和未经过缝纫增强的碳纤维编织物,选用环氧树脂作为基体材料运用真空辅助成型工艺完成整个管件的制作。对有无缝纫增强形式对碳纤维编织物增强复合材料管件物能量吸收能力的影响展开研究。研究结果表明,经过缝纫增强的碳纤维编织管件能够明显提高管件的能量吸收能力,经过缝纫增强的管件的比能量吸收值比未经缝纫增强的高出16%。为了研究管件的能量吸收机理,对测试后的管件进行了树脂包埋、抛光和观察,观察后发现经过缝纫编织的管件物的中央裂纹受到了缝纫结构的限制,使得中央裂纹不易扩展,能量吸收性能得到明显的提高。

关键词：复合材料管件;能量吸收;缝纫增强;编织;