管狀三維五向編織材料編織工藝優(yōu)化及其性能研究.pdf

1、三維整體編織復(fù)合材料具有良好的綜合性能，被廣泛應(yīng)用于航空、航天及交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。三維五向管狀編織復(fù)合材料用于制作高性能的航天飛行器部件，對該類復(fù)合材料的研究具有重要的意義。三維五向管狀編織材料的編織工藝復(fù)雜并且編織預(yù)制件的結(jié)構(gòu)難以理解，對這類復(fù)合材料的研究還不是很多。
　　 本文基于三維五向管狀編織材料編織結(jié)構(gòu)的對稱性和單胞的重復(fù)性，建立了新的簡化單胞幾何分析模型來描述編織材料的幾何特性。根據(jù)編織結(jié)構(gòu)的單胞分布規(guī)律以及單胞形態(tài)，

2、建立了單胞的幾何特性與編織工藝參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，推導(dǎo)了該類編織復(fù)合材料纖維體積百分含量的計算公式并對其進行了預(yù)測。依據(jù)三維五向管狀編織材料的單胞扇形橫截面面積等效于一個正方體橫截面面積并且單胞徑向厚度等于該正方體橫截面邊長的方法，研究了優(yōu)化的編織陣列和編織紗線截面參數(shù)。
　　 將預(yù)測出來的管狀三維五向編織復(fù)合材料纖維體積百分含量與實驗結(jié)果進行對比分析，計算數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)相吻合且變化趨勢相似，驗證了本文建立的簡化單胞幾何模型是合