碳纤维复合材料金字塔点阵结构制备工艺及力学性能研究

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• 作者：熊健马力杨金水吴林志
• 会议时间：2010-11-11
• 关键词：碳纤维复合材料 ; 点阵结构 ; 力学性能 ; 制备工艺
• 作者单位：熊健(哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080 美国东北大学机械与工业工程系,波士顿,02115)马力,杨金水,吴林志(哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080)
• 母体文献：2010全国固体力学大会论文集
• 会议名称：2010全国固体力学大会
• 会议地点：武汉
• 主办单位：中国力学学会
• 语种：chi

摘要

本文针对碳纤维复合材料点阵结构,从结构设计、制备工艺、平压性能、剪切性能等方面对其进行试验表征及理论模型研究,设计四种成型碳纤维复合材料金字塔点阵结构的思想,并采用一种新的制备工艺即预浸料二次成型工艺制备试样,试验结果表明,该工艺能最大程度发挥纤维增强潜力。通过实验揭示在平压载荷下杆件屈曲、杆件断裂、杆件分层脱胶失效机理,在剪切载荷下杆件屈曲、杆件分层、杆件脱胶失效机理,基于结构力学基础原理,建立相应理论模型,经过修正之后的理论模型均能较好预报典型载荷下力学性能。本文研究发现碳纤维复合材料金字塔点阵结构具有密度低、比强度大、比刚度高等优点,且芯子中具有大量空间,可以制备轻质多功能结构。