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不同孔径碳纤维三向织物复合材料增强混凝土轴压研究
1
作者
孙婷婷
张洪华
+1 位作者
Muhammad Usman Ghani
李炜
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期87-95,共9页
选用三种规格的T300碳纤维制备三种不同孔径大小的三向织物(Triaxial Woven Fabric,TWF)树脂基复合材料对混凝土进行加固。使用3D-DIC技术获取三维位移场和应变场,直观反映试样表面织物的膨胀脱落和不同纱线应变扩展的演化过程。结果表...
选用三种规格的T300碳纤维制备三种不同孔径大小的三向织物(Triaxial Woven Fabric,TWF)树脂基复合材料对混凝土进行加固。使用3D-DIC技术获取三维位移场和应变场,直观反映试样表面织物的膨胀脱落和不同纱线应变扩展的演化过程。结果表明:碳纤维三向织物复合材料在压缩时,三向织物的孔径越小,约束效果越显著。与未约束的混凝土相比,TWF-24K的峰值载荷提高了38.7%,TWF-12K提高了41.2%,TWF-6K提高了49.9%。在孔隙率一定时,小孔径TWF更大程度地提升了混凝土的抗压强度和延性;TWF-6K试样的应变-时间曲线变化趋势更加一致,试样内部的应力分布更均匀。结合3D-DIC技术获取从加载到破坏整个时间序列的位移场和应变场演化规律,结果表明相比于TWF-12K和TWF-24K,TWF-6K经纬纱均提供了约束作用,均匀分担轴向压缩力和径向拉伸力,具有最好的约束效果。
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关键词
碳纤维三向织物
混凝土加固
3D-DIC
位移场
三
维应变场
复合材料
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职称材料
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
被引量：
11
2
作者
沙迪
禹旭敏
+4 位作者
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期838-845,共8页
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比...
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221.7 MPa下降到148.1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N;90°方向断裂强度从50.0 MPa下降到22.1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221.7,48.5,44.3,227.7和50.0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而30°,45°和90°方向样品中三组纱线所在的方向均和外加载荷存在一定的夹角,有效分散外加载荷的能力减弱.对比碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力和顶破强力发现,前者的综合性能明显优于后者,碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力、顶破强力分别为221.7 MPa,1000 N和424 N,三向织物的优势得到凸显,为后续制备多种类型的碳纤维三向织物复合材料及应用奠定了基础.
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关键词
碳纤维三向织物
环氧树脂
复合材料
力学性能
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职称材料
题名
不同孔径碳纤维三向织物复合材料增强混凝土轴压研究
1
作者
孙婷婷
张洪华
Muhammad Usman Ghani
李炜
机构
东华大学纺织学院
东华大学民用航空复合材料协同创新中心
产业用纺织品教育部工程研究中心
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期87-95,共9页
文摘
选用三种规格的T300碳纤维制备三种不同孔径大小的三向织物(Triaxial Woven Fabric,TWF)树脂基复合材料对混凝土进行加固。使用3D-DIC技术获取三维位移场和应变场,直观反映试样表面织物的膨胀脱落和不同纱线应变扩展的演化过程。结果表明:碳纤维三向织物复合材料在压缩时,三向织物的孔径越小,约束效果越显著。与未约束的混凝土相比,TWF-24K的峰值载荷提高了38.7%,TWF-12K提高了41.2%,TWF-6K提高了49.9%。在孔隙率一定时,小孔径TWF更大程度地提升了混凝土的抗压强度和延性;TWF-6K试样的应变-时间曲线变化趋势更加一致,试样内部的应力分布更均匀。结合3D-DIC技术获取从加载到破坏整个时间序列的位移场和应变场演化规律,结果表明相比于TWF-12K和TWF-24K,TWF-6K经纬纱均提供了约束作用,均匀分担轴向压缩力和径向拉伸力,具有最好的约束效果。
关键词
碳纤维三向织物
混凝土加固
3D-DIC
位移场
三
维应变场
复合材料
Keywords
carbon fibre triaxial woven fabrics
concrete reinforcement
3D-DIC
displacement field
3D strain field
composites
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
被引量：
11
2
作者
沙迪
禹旭敏
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
机构
中国科学院长春应用化学研究所高分子复合材料工程实验室
中国空间技术研究院西安分院
中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期838-845,共8页
基金
空间微波技术重点实验室稳定支持基金(批准号:2018SSFNKLSMT-15)资助.
文摘
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221.7 MPa下降到148.1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N;90°方向断裂强度从50.0 MPa下降到22.1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221.7,48.5,44.3,227.7和50.0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而30°,45°和90°方向样品中三组纱线所在的方向均和外加载荷存在一定的夹角,有效分散外加载荷的能力减弱.对比碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力和顶破强力发现,前者的综合性能明显优于后者,碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力、顶破强力分别为221.7 MPa,1000 N和424 N,三向织物的优势得到凸显,为后续制备多种类型的碳纤维三向织物复合材料及应用奠定了基础.
关键词
碳纤维三向织物
环氧树脂
复合材料
力学性能
Keywords
Carbon fiber triaxial woven fabric
Epoxy resin
Composite
Mechanical property
分类号
O633 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同孔径碳纤维三向织物复合材料增强混凝土轴压研究
孙婷婷
张洪华
Muhammad Usman Ghani
李炜
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
沙迪
禹旭敏
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
11
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职称材料
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