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芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料低速冲击实验研究 被引量：15
1
作者 孙颖 史宝会 +2 位作者 李涛涛 刘丽敏 陈利 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期709-714,共6页
芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料具有灵活的可设计性和较高的减重效率,设计制备了2种层间混杂、2种夹芯混杂和层内混杂共5种混杂结构的芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料层板,通过落锤冲击试验研究了混杂结构、高强聚乙烯纤维混杂含量... 芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料具有灵活的可设计性和较高的减重效率,设计制备了2种层间混杂、2种夹芯混杂和层内混杂共5种混杂结构的芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料层板,通过落锤冲击试验研究了混杂结构、高强聚乙烯纤维混杂含量对其冲击载荷、冲击弹性应变能、冲击损伤形貌等抗冲击性能的影响。结果表明,芳纶/高强聚乙烯纤维混杂复合材料层板载荷峰值均大于2种单一纤维复合材料层板,试样冲击正面与背面均为芳纶纤维的层间混杂层板冲击载荷峰值最大,冲击正面与背面均为高强聚乙烯纤维的混杂层板分层损伤严重;5种混杂结构层板吸收的能量均小于单一纤维层板,而弹性应变能均大于单一纤维层板。在冲击能量相近的情况下,层内混杂层板冲击后损伤面积最小;随着高强聚乙烯纤维混杂含量增加,载荷峰值先增大后减小,当高强聚乙烯纤维混杂含量约为40%时,层间混杂复合材料层板冲击载荷峰值最大。文中进一步分析了混杂复合材料层板的冲击损伤破坏机制,为低速冲击防护产品的研发提供一定设计依据。 展开更多
关键词 芳纶 高强聚乙烯纤维 复合材料 混杂结构 低速冲击性能
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三维五向编织复合材料纵向性能的实验研究 被引量：27
2
作者 陈利 梁子青 +2 位作者 马振杰 刘景艳 李嘉禄 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期3-6,共4页
通过对具有不同编织结构参数的三维五向编织复合材料试件的纵向拉伸和压缩实验,分析了该类材料的纵向拉、压刚度和强度随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向拉、压破坏具有脆... 通过对具有不同编织结构参数的三维五向编织复合材料试件的纵向拉伸和压缩实验,分析了该类材料的纵向拉、压刚度和强度随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向拉、压破坏具有脆性特征,拉伸模量和压缩模量比较接近,但拉伸强度远大于压缩强度。编织角和纤维体积含量对材料性能的影响显著,纱线粗细的影响不大。提高第五向纱线的比例,可提高材料的纵向性能。此外,研究中采用短标距薄板试件,以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏。 展开更多
关键词 复合材料 三维编织 力学性能 实验研究
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树脂基三维机织复合材料结构与力学性能的关系研究 被引量：12
3
作者 杨彩云 李嘉禄 +1 位作者 陈利 张国利 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第5期51-55,共5页
通过拉伸、弯曲、压缩等实验,评价了4种不同结构的三维机织角联锁织物增强的碳/树脂基复合材料结构与力学性能的关系。结果表明:对于纤维体积含量相近的4种不同结构的3D机织复合材料而言,它们之间的拉伸、弯曲、压缩性能差异很大,在2倍... 通过拉伸、弯曲、压缩等实验,评价了4种不同结构的三维机织角联锁织物增强的碳/树脂基复合材料结构与力学性能的关系。结果表明:对于纤维体积含量相近的4种不同结构的3D机织复合材料而言,它们之间的拉伸、弯曲、压缩性能差异很大,在2倍左右;衬经纱和衬纬纱可以显著改善力学性能;纤维与树脂之间的界面破坏-脱粘是3D机织复合材料最先发生失效的形式;带衬经衬纬的No.1结构复合材料的综合力学性能最佳。可以推断,改进界面结合力能大大提高3D机织复合材料的力学性能。 展开更多
关键词 3D机织复合材料 组织结构 力学性能 衬经纱 衬纬纱
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阶梯型对接层合板复合材料力学性能的试验研究 被引量：10
4
作者 陈光伟 王富有 +1 位作者 张国利 陈利 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期182-185,共4页
为了确定采用2D机织物叠层方式制备复杂曲面结构复合材料制件过程中的增强织物对接缝间隔长度与其拉伸、弯曲性能的关系,基于对称铺层顺序[0°/0°/+45°/90°/-45°/90°]S,制备了连续铺层和对接间隔长度分别... 为了确定采用2D机织物叠层方式制备复杂曲面结构复合材料制件过程中的增强织物对接缝间隔长度与其拉伸、弯曲性能的关系,基于对称铺层顺序[0°/0°/+45°/90°/-45°/90°]S,制备了连续铺层和对接间隔长度分别为4,8,12mm的四种环氧树脂基玻璃纤维2D机织物叠层结构RTM复合材料层合板试件,测定了2D玻璃纤维机织物层合板复合材料的拉伸和弯曲强度。试验结果表明,连续铺层的抗拉强度大约为357MPa,与对接铺层相比,其强度要高出35%左右,当对接间隔长度大于8mm时,拉伸应力不再随对接间隔长度的增加而变大,其拉伸强度基本保持在220MPa左右。另外,对接铺层的试验试件基本都在接口处断裂,这是由对接缝处应力集中造成的。由此实验结果可为复杂曲面结构复合材料提供一定的数据参考,使材料性能达到最优设计。 展开更多
关键词 层合板复合材料 拉伸强度 弯曲强度 阶梯型 对接间隔长度
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三维多向编织复合材料压缩性能的试验研究 被引量：11
5
作者 陈利 刘景艳 +2 位作者 马振杰 梁子青 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期63-66,共4页
采用短标距薄板试件法对三维五向和六向编织复合材料试件进行了压缩试验。该方法可以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏,适用于三维编织复合材料的压缩试验。同时,在试验的基础上,分析了该类材料的纵向压缩刚度、压缩强度和泊... 采用短标距薄板试件法对三维五向和六向编织复合材料试件进行了压缩试验。该方法可以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏,适用于三维编织复合材料的压缩试验。同时,在试验的基础上,分析了该类材料的纵向压缩刚度、压缩强度和泊松比随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向和六向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向压缩破坏具有脆性特征。编织角的增大导致了材料纵向压缩性能下降。减小四向编织纱线的细度,有利于提高材料的纵向压缩性能。此外,三维六向编织复合材料的纵向压缩性能低于三维五向编织复合材料。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 压缩性能 试验研究
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三维编织复合材料蠕变行为的试验研究 被引量：11
6
作者 李典森 李嘉禄 +1 位作者 陈利 卢子兴 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第1期76-80,共5页
对不同编织结构、不同编织角、不同纤维体积含量和不同应力水平下的三维编织复合材料试件进行了蠕变测试实验,研究了三维编织复合材料的蠕变性能。结果表明,三维四向编织复合材料的蠕变性能低于五向编织复合材料;编织角小的材料抗蠕变... 对不同编织结构、不同编织角、不同纤维体积含量和不同应力水平下的三维编织复合材料试件进行了蠕变测试实验,研究了三维编织复合材料的蠕变性能。结果表明,三维四向编织复合材料的蠕变性能低于五向编织复合材料;编织角小的材料抗蠕变性能较好;纤维体积含量高的材料抗蠕变性能较好。并且材料所受应力水平越高,蠕变速率越高。此外,还表明幂指函数可以较好地拟合三维编织复合材料的蠕变曲线。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 力学性能 蠕变
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炭/环氧3D机织复合材料轴向和非轴向拉伸性能的实验研究 被引量：5
7
作者 杨彩云 刘雍 +1 位作者 陈利 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期67-71,共5页
炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料是很有应用潜力的材料,但目前这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。通过一系列的实验、分析,客观地评价了4种不同结构炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料沿0°、30°、45... 炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料是很有应用潜力的材料,但目前这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。通过一系列的实验、分析,客观地评价了4种不同结构炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料沿0°、30°、45°、60°、90°方向的拉伸强度和拉伸模量。实验结果表明,4种材料均具有明显的正交各向异性特点,拉伸强度和拉伸模量的极值均出现在轴向,非轴向的拉伸强度和拉伸模量明显低于轴向值;带有衬经和衬纬结构的织物具有最佳的拉伸性能;4种材料的非轴向拉伸强度和拉伸模量彼此之间差异不是很大,拉伸过程伴随着剪切过程一同出现。 展开更多
关键词 3D机织复合材料 结构参数 轴向拉伸 非轴向拉伸 拉伸性能
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UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料动态压缩性能实验研究 被引量：5
8
作者 孙颖 王国军 +2 位作者 张典堂 陈利 张明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期38-42,共5页
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩破坏模式和吸能机理。结果表明:UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是与应变率相关的,其屈服应力、屈服应力下应变和压缩模量对应变率都是敏感的,同时,表现出明显的应变率强化效应;动态压缩下材料的破坏开始于经纱在试样表面的弯曲处,并沿着厚度方向发生剪切断裂;纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切破坏是主要的破坏模式,组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能是材料的主要吸能机理。 展开更多
关键词 UHMWPE/乙烯基酯 2.5D角联锁机织复合材料 动态压缩 能量吸收 破坏模式
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碳/环氧3D角联锁结构复合材料压缩性能的实验研究 被引量：5
9
作者 杨彩云 刘雍 +1 位作者 陈利 李嘉禄 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期39-42,共4页
碳/环氧3D层-层正交角联锁结构复合材料是很有应用潜力的材料,然而,到目前为止,这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。本研究通过测试四种不同结构的角联锁结构复合材料的压缩性能,客观地评价了结构与压缩性能的关系。实... 碳/环氧3D层-层正交角联锁结构复合材料是很有应用潜力的材料,然而,到目前为止,这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。本研究通过测试四种不同结构的角联锁结构复合材料的压缩性能,客观地评价了结构与压缩性能的关系。实验结果和分析表明:四种结构的复合材料在相互垂直的经向和纬向均具有较高的压缩强度和压缩模量;经纱密度大的结构其经向压缩强度也大,同样,纬纱密度大的结构其纬向压缩强度也大;呈伸直状态的衬纱对提高其所在方向的压缩模量贡献很大。 展开更多
关键词 结构 3D角联锁结构复合材料 压缩性能 实验研究
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超高分子量聚乙烯纤维防弹复合材料的研究 被引量：24
10
作者 梁子青 周庆 +1 位作者 邱冠雄 王涛 《天津工业大学学报》 CAS 2003年第2期6-9,共4页
讨论了不同基体种类、不同结构超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维复合材料的防弹性能.实验结果表明:聚氨酯(PU)和低密度聚乙烯(LDPE)均可以作为UHMWPE纤维防弹复合材料的基体使用;正交铺层结构为UHMWPE纤维防弹复合材料的首选结构.另外,还... 讨论了不同基体种类、不同结构超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维复合材料的防弹性能.实验结果表明:聚氨酯(PU)和低密度聚乙烯(LDPE)均可以作为UHMWPE纤维防弹复合材料的基体使用;正交铺层结构为UHMWPE纤维防弹复合材料的首选结构.另外,还研究了基体含量、模压工艺对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响,确定以LDPE为基体时其最佳基体含量在2600左右,同时指出模压工艺对复合材料的防弹性能无显著相关性. 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 防弹复合材料 防弹性能 模压工艺 基体含量
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增黏成型RFI层合板复合材料性能的实验研究 被引量：4
11
作者 张国利 李嘉禄 +1 位作者 姚承照 李学明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期19-21,共3页
通过测试PT500粉末状环氧树脂型增黏剂的动态黏度特性,确定了在增强织物表面涂覆定量增黏剂的固态粉末涂布工艺及增黏层合预制件真空袋成型工艺。以M18型环氧树脂膜为基体,利用RFI成型工艺制备了增黏成型RFI层合板制件。实验结果表明:... 通过测试PT500粉末状环氧树脂型增黏剂的动态黏度特性,确定了在增强织物表面涂覆定量增黏剂的固态粉末涂布工艺及增黏层合预制件真空袋成型工艺。以M18型环氧树脂膜为基体,利用RFI成型工艺制备了增黏成型RFI层合板制件。实验结果表明:当增黏剂涂覆量≥10%时,随着增黏剂涂覆量的增加,RFI制件的厚度和孔隙含量逐渐增加,从而使RFI制件的弯曲强度和层间剪切强度亦相应降低,即增黏剂涂覆量的多少直接影响到RFI制件弯曲强度和层间剪切强度的高低。 展开更多
关键词 复合材料 增黏预制件 增黏剂 树脂膜融渗工艺 弯曲强度 层间剪切强度
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针织复合材料的研究进展 被引量：6
12
作者 焦亚男 李嘉禄 董孚允 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期125-128,共4页
介绍用于先进复合材料增强的现行针织工艺和针织复合材料的力学性能。
关键词 针织复合材料 预制件 刚度 强度
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缝合连接三维编织复合材料弯曲性能试验研究 被引量：7
13
作者 李嘉禄 焦亚男 孙其永 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期90-94,共5页
研究了缝合密度、搭接长度和编织角对缝合连接三维编织复合材料弯曲性能的影响。实验结果表明,搭接长度和缝合密度对弯曲性能影响较大,不同缝合密度试件的弯曲强度均与搭接长度成正比;搭接长度25、40、55 mm试件的弯曲强度随缝合密度的... 研究了缝合密度、搭接长度和编织角对缝合连接三维编织复合材料弯曲性能的影响。实验结果表明,搭接长度和缝合密度对弯曲性能影响较大,不同缝合密度试件的弯曲强度均与搭接长度成正比;搭接长度25、40、55 mm试件的弯曲强度随缝合密度的增加而增大,但编织角35°、搭接长度70 mm试件的弯曲强度随缝合密度的增加而减小,编织角20°、搭接长度70 mm试件的弯曲强度随缝合密度的增大呈现先增大后减小的规律;编织角对搭接长度70 mm试件的弯曲性能影响显著,对于中密度和高密度缝合试件,编织角20°的试件弯曲强度大于编织角35°的试件,而在低密度缝合试件中表现出相反的规律。 展开更多
关键词 缝合连接 三维编织复合材料 弯曲性能
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三维正交机织复合材料厚向压缩性能试验研究 被引量：4
14
作者 王国军 孙颖 +1 位作者 时彬彬 陈利 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期332-335,共4页
采用方柱形试样对UHMWPE/乙烯基酯三维正交机织复合材料进行了压缩试验。研究了该类材料的厚向压缩强度和压缩模量与z向增强纤维细度的关系,并讨论了材料的压缩破坏失效模式。结果表明:z向增强纤维细度的增加导致材料厚向压缩性能的下... 采用方柱形试样对UHMWPE/乙烯基酯三维正交机织复合材料进行了压缩试验。研究了该类材料的厚向压缩强度和压缩模量与z向增强纤维细度的关系,并讨论了材料的压缩破坏失效模式。结果表明:z向增强纤维细度的增加导致材料厚向压缩性能的下降。降低z向增强纤维束的细度,有利于提高材料厚向抗压性能。三维正交机织复合材料的压缩破坏具有塑性特征。三维正交机织复合材料主要的破坏模式是z向纤维在试样表面的应力集中、纤维束的剥离和剪切破坏。 展开更多
关键词 三维正交机织复合材料 z向压缩 破坏模式
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二步法和四步法三维编织复合材料轴向力学性能的比较研究 被引量：3
15
作者 孙颖 李嘉禄 李学明 《天津工业大学学报》 CAS 2003年第4期1-4,共4页
对具有不同细观结构参数的二步法方型三维编织复合材料试件进行轴向拉伸及轴向压缩的力学性能测试,以其结果与纤维体积含量基本相等的四步法方型三维编织复合材料的基本力学性能数据进行对比.结果表明,前者的轴向力学性能较为优越.文中... 对具有不同细观结构参数的二步法方型三维编织复合材料试件进行轴向拉伸及轴向压缩的力学性能测试,以其结果与纤维体积含量基本相等的四步法方型三维编织复合材料的基本力学性能数据进行对比.结果表明,前者的轴向力学性能较为优越.文中同时还从宏观角度分析了编织纱的种类、编织纱与轴纱的线密度之比以及编织节距长度对其材料力学性能的影响,确认二步法三维编织复合材料的轴纱对轴向拉伸和压缩性能起主导作用,节距长度增大、编织纱线密度增加,轴向拉伸强度、拉伸模量以及轴向压缩强度和模量均有增大的趋势. 展开更多
关键词 二步法 四步法 三维编织复合材料 轴向拉伸 轴向压缩
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三维编织复合材料力学性能的实验研究 被引量：15
16
作者 杨朝坤 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期33-35,39,共4页
对四步法三维编织复合材料的拉伸、压缩和弯曲等性能进行了实验研究 ,得到了该材料的主要力学性能参数及破坏规律。实验结果表明 :三维编织复合材料具有良好的力学性能 ,而编织工艺和编织结构对复合材料的性能有较大的影响。
关键词 三维编织复合材料 力学性能 测试 强度
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缝纫工艺对改善复合材料机械性能的研究 被引量：2
17
作者 李学明 张国利 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期50-52,共3页
研究缝纫工艺和RFI制造技术对叠层板复合材料机械性能的影响程度。实验证明纵向缝纫增强工艺可使缝纫实验件的弯曲强度增加约16％,拉伸强度降低8.9％。缝纫花型对叠层板的机械性能影响极小。
关键词 缝纫工艺 复合材料 机械性能 RFI技术 弯曲强度 拉伸强度
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纬编双轴向针织物增强复合材料的拉伸性能研究 被引量：6
18
作者 王文燕 姜亚明 《针织工业》 北大核心 2008年第12期17-18,共2页
对增强衬纱为玻璃纤维和芳纶纤维的纬编双轴向多层衬纱织物的拉伸性能进行测试,介绍了试验方法,并对试验结果进行分析,结果表明:该类复合材料具有很好的拉伸性能,两种纤维的增强复合材料横向拉伸性能均优于纵向,其拉伸断裂都为脆性断裂。
关键词 纬编双轴向针织物 多层衬纱 复合材料 拉伸性能 弹性模量 载荷-伸长曲线
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纬编双轴向织物增强复合材料压缩性能研究 被引量：5
19
作者 尚博 李嘉禄 《针织工业》 北大核心 2013年第12期37-40,共4页
通过压缩试验,研究了不同纤维体积含量的碳纤维3层连接纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的压缩性能;并对压缩试件的破坏断口进行了VHX-1000超景深三维显微镜分析,以认识其压缩失效机理。试验结果表明:在试验研究的碳纤维体积含量范围... 通过压缩试验,研究了不同纤维体积含量的碳纤维3层连接纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的压缩性能;并对压缩试件的破坏断口进行了VHX-1000超景深三维显微镜分析,以认识其压缩失效机理。试验结果表明:在试验研究的碳纤维体积含量范围内,纬编双轴向衬纱织物增强复合材料的压缩强度和压缩模量随纤维体积含量的增大而增大。纤维体积含量的变化未导致压缩破坏机理的变化,材料表现为脆性特征。 展开更多
关键词 纬编双轴向多层衬纱织物 增强复合材料 纤维体积含量 压缩性能 失效机理
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复合材料Z-pin的压缩试验研究 被引量：1
20
作者 王晓旭 陈利 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期90-95,共6页
通过三种复合材料Z-pin的轴向压缩试验,观察了各Z-pin的压缩行为,分析了三种复合材料Z-pin在不同长度时的极限应力及其失效形式。结果表明,直径为0.50mm的碳纤维Z-pin的压缩性能最好,其各长度Z-pin所能承担的极限应力都较大。直径0.28m... 通过三种复合材料Z-pin的轴向压缩试验,观察了各Z-pin的压缩行为,分析了三种复合材料Z-pin在不同长度时的极限应力及其失效形式。结果表明,直径为0.50mm的碳纤维Z-pin的压缩性能最好,其各长度Z-pin所能承担的极限应力都较大。直径0.28mm的碳纤维Z-pin易发生失稳现象,芳纶纤维Z-pin在压缩力的作用下,接触端容易受到破坏。两种碳纤维Z-pin临界应力的理论值与试验值吻合较好,但芳纶纤维Z-pin的临界应力的试验值比理论值偏低。 展开更多
关键词 Z-PIN 复合材料 压缩试验 临界应力
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