三維無緯布穿刺碳/碳復(fù)合材料幾何構(gòu)型對(duì)拉伸試驗(yàn)性能的影響研究

喬永樂，沈 薇，李 磊

(中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所，陜西 西安 710065)

三維無緯布穿刺碳/碳復(fù)合材料幾何構(gòu)型對(duì)拉伸試驗(yàn)性能的影響研究

喬永樂，沈 薇，李 磊

(中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所，陜西 西安 710065)

為了給三維無緯布穿刺碳/碳復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能測(cè)試確定合適的幾何構(gòu)型，選取了5種軸向構(gòu)型和1種徑向構(gòu)型，部分構(gòu)型粘貼有加強(qiáng)片。對(duì)這6種構(gòu)型進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)測(cè)得的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量的大小、分散性以及破壞模式等做了對(duì)比分析，確定啞鈴形構(gòu)型適于三維無緯布穿刺徑向試樣，且徑向試樣的夾持面應(yīng)盡可能地大。對(duì)徑向構(gòu)型來說，啞鈴形100mm×9.6mm×9.6mm(夾持部位20mm×19.2mm)構(gòu)型最佳。

三維無緯布穿刺碳/碳復(fù)合材料；幾何構(gòu)型；啞鈴形；直條形；破壞模式

1 引 言

碳/碳復(fù)合材料由于具有密度低、比強(qiáng)度高、比模量高等一系列優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。作為高溫結(jié)構(gòu)材料，其拉伸性能是材料的重要特性，直接影響最終產(chǎn)品的使用可靠性。由于碳/碳復(fù)合材料制備工藝復(fù)雜，決定其不同于一般的復(fù)合材料，更異于金屬材料，影響工藝及性能的因素較多，導(dǎo)致對(duì)其力學(xué)性能的測(cè)試及損傷機(jī)理的研究比較困難，尤其是拉伸性能的測(cè)試結(jié)果與碳/碳復(fù)合材料預(yù)制件本身的結(jié)構(gòu)及樣件的取向密切相關(guān)，測(cè)試樣件的尺寸選擇、樣件中所含碳纖維數(shù)量的多少及測(cè)試設(shè)備和測(cè)試參數(shù)等因素對(duì)拉伸性能都有明顯的影響。

目前，國(guó)內(nèi)外力學(xué)性能測(cè)試方法中……