热加工工艺

作者：樊斌, 万亚静, 葛世超, 王涛, 赵晓倩,

关键词：三维编织, 连接结构, 剪切性能, 损伤演变, 能量吸收, 碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料,

三维编织复合材料通过纤维束的空间互锁形成整体网状结构，可有效改善层间性能，为解决传统层合板结构阻尼复合材料层间结合强度低的问题提供了新途径。设计并制备了3种不同连接结构（预置连接位置的梯度连接、整体缝合连接、层间缝合连接）的三维编织结构阻尼复合材料（纤维体积含量50vol%±2vol%）。增强层采用碳纤维，阻尼层采用玻璃纤维，基体为环氧树脂，经RTM工艺成型。通过ASTM D2344短梁剪切试验系统研究了连接结构对剪切性能及损伤演变的影响。结果表明：梯度连接结构（A）因纤维连续互锁和模量平缓过渡（碳纤模量230 GPa，玻纤模量75.5GPa），表现出高的层间剪切强度（（83.40±2.10）MPa），较整体缝合结构（B:(70.83±3.50)MPa）和层间缝合结构（C:(60.19±4.20) MPa）分别提高17.8%和38.6%。对载荷-位移曲线分析表明，梯度连接结构的损伤累积阶段显著延长（能量吸收较B、C组提高52%～97%），呈渐进式失效特征，显示出更高的损伤容限和能量耗散潜力。该研究为设计兼具优异层间剪切性能和潜在能量吸收能力的复合材料结构提供了依据。

来源：2025年第16期

《热加工工艺》期刊编辑部

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