【正文】 L4 ALK8 編號 最大載荷/ 壓縮強度/ 初始模量/ 縱向破壞 橫向破壞 泊松比 kN MPa GPa 應(yīng)變/% 應(yīng)變（%） （%） ALKK6 ALZZ7 ALKZ4 ，可以看出，對于有著相似編織角和纖維體積含量的三維四向編織復(fù)合材料和三維全五向編織復(fù)合材料，全五向材料有著明顯優(yōu)于四向材料的拉伸強度，全五向材料比四向材料的拉伸強度高50%以上，切對于切邊后的類型也適用，所以全五向材料有著很好的承載縱向載荷的能力。 試件編號 切割方案 編號 外形尺寸/mm 編織角/ 纖維體積含量/ (長x寬x高) （176。 三維全五向編織工藝以四步法1X1四向編織工藝為基礎(chǔ)，在編織紗圍成的全部空隙中沿編織成型方向加入第五向紗而編織成預(yù)制件，再經(jīng)過RTM工藝滲入樹脂后固化成型。 三維全五向編織復(fù)合材料力學(xué)試驗的切割方法設(shè)計、測試性能及儀器、環(huán)境、試件的準(zhǔn)備等都同三維四向編織復(fù)合材料試驗一致，此處不再重復(fù)。（2）不同編織角對切邊前后三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能的影響三維編織復(fù)合材料隨著表面編織角的增大，試件的拉伸、壓縮強度和模量隨之減小。而受切邊的試件與未切割的試件相比，其空間的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，被切割的纖維網(wǎng)絡(luò)松散，在同等應(yīng)力作用下，切割損傷后的試件更易于變形，所以壓縮模量下降。寬邊切割對試件的壓縮性能影響較大，尤其是寬邊和窄邊同時切割的試件下降幅度最大。而隨著編織角的增大，內(nèi)部編織方向紗線的取向度減小，紗線在編織方向承受載荷的能力減弱，壓縮強度與模量均下降[4041]。這可能是由于在小編織角時纖維協(xié)同作用承擔(dān)壓縮載荷的緣故。 :纖維體積含量基本相同的情況下，完整的三維編織復(fù)合材料隨著纖維編織角的增大，壓縮強度和模量減小。 各組試件壓縮模量（平均值）變化，表明在同一編織角情況下，窄邊切割的試件相對于未切割試件的模量有了一定程度的下降，寬邊切割的試件模量最小。） 各組件壓縮強度（平均值）變化圖215表明在纖維體積含量基本相同的情況下，隨著編織角的增大，壓縮強度明顯下降。 應(yīng)力—應(yīng)變曲線（20176。隨著編織角的增大，壓縮應(yīng)力——應(yīng)變曲線與小編織角的試件明顯不同，存在明顯的屈服點和非線性變化階段。當(dāng)編織角較小時，軸向壓縮的應(yīng)力——應(yīng)變曲線基本上是線性的。和35176。 壓縮試驗性能離散系數(shù)（%） 編號 最大載荷 破壞程度 初始模量 縱向破壞應(yīng)變 橫向破壞應(yīng)變 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) SY20 SY35 SYK20 SYK35 SYKK20 SYKK35 編號 最大載荷 破壞程度 初始模量 縱向破壞應(yīng)變 橫向破壞應(yīng)變 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) 離散系數(shù) SYZZ20 SYZZ35 SYKZ20 SYKZ35 壓縮試驗數(shù)據(jù)定量分析結(jié)果 壓縮性能變化值 最大載荷 壓縮強度 初始模量 縱向破壞應(yīng)變 編號 （%） （%） （%） （%） SYK20 SYK35 SYKK20 SYKK35 SYZZ20 SYZZ35 SYKZ20 SYKZ35 ，可以得出，窄邊切割的試件壓縮強度基本變化不大，模量有了一定的程度的下降，寬邊切割的試件和沿寬邊與窄邊同時切割的試件的壓縮強度與模量都有了一定程度的下降，另外還可以看出，同一種編織角的試件，其模量的下降幅度大部分都大于強度；并且當(dāng)纖維體積含量基本相同時，編織角越大，壓縮模量的下降幅度越大。 ——與載荷增量p相對應(yīng)的應(yīng)變量。(2)壓縮模量為: 式中:E——壓縮彈性模量，MPa。 ——破壞載荷(或最大載荷)，N。） （%） SY201 SY202 SY351 SY352 SYK201 SYK202 SYK351 SYK352 SYKK201 SYKK202 編號 外形尺寸/mm 表面編織角/ 纖維體積含量/ (長x高x寬) （176。 ，三維編織預(yù)制件及復(fù)合材料試樣的外形尺寸，花節(jié)長度等個參數(shù)用游標(biāo)卡尺在試樣工作段任意三點處進(jìn)行測量，取其算術(shù)平均值。 參考GB 144683《纖維增強塑料性能試驗方法總則》、GB 385683《單向纖維增強塑料平板壓縮性能試驗方法》以及ASTM D3410/D3410M94，. 壓縮試樣形狀 壓縮試樣尺寸（mm） 參數(shù)指標(biāo) 數(shù)據(jù)/mm 總長L 40 厚度h 6 中間平行段寬度b 20 端部夾具的距離L0 20 壓縮夾具圖為保證試件壓縮時端部不首先破壞，且能維持壓縮過程試件的平衡，在試件的兩端分別粘貼如上圖的夾持片。而與未切割的試件相比，受切邊的試件的空間三維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)已被破壞，被切割的纖維網(wǎng)絡(luò)松散，在同等應(yīng)力作用下，切割損傷后的試件更易于變形，所以拉伸模量下降，拉伸性能低于纖維完整無損的未受切割的試件。窄邊切割對試件的拉伸強度和模量的影響較小，寬邊切割對試件的拉伸性能影響較大，寬邊和窄邊同時切割的試件下降幅度最大。而在編織角較大的復(fù)合材料受拉過程當(dāng)中，由于泊松效應(yīng)引起的橫向拉伸變形，使纖維束相互擠壓變形而破壞界面，引起基體開裂或纖維脫粘，導(dǎo)致拉伸模量和強度的降低[39]。究其原因，主要是由于在編織角較小的復(fù)合材料中，大多數(shù)纖維都處于近似純受拉狀態(tài)，故能有效地發(fā)揮纖維的協(xié)同抗拉性能。編織角的SL35組試件，說明編織角是影響三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能的重要因素，是編織結(jié)構(gòu)參數(shù)中的一個重要指標(biāo)。編織角為20176。 各組試件拉伸初始模量平均值變化圖10為各組試件的初始模量變化圖，其變化趨勢與拉伸強度相似。 各組試件拉伸強度（平均值）變化，可以看出在纖維體積含量、編織角基本相同的情況下，未切割試件的拉伸強度最高，受切割的拉伸強度有所下降，不同的是切割方法其下降程度不同。試件的拉伸試驗初始階段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，表明在試驗破壞前基本保持為一條直線，這說明三維編織復(fù)合材料試樣在破壞前是線性彈性的。）176。 拉伸試驗初始階段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系（20176。的試件，切邊與未切邊相比，切邊試件的縱向拉伸應(yīng)變基本都大于未切邊試件，這主要是由于側(cè)邊纖維受到切割后，其空間三維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)已被破壞，被切割側(cè)邊的纖維網(wǎng)格松散，使試件的側(cè)邊表現(xiàn)得更易變形。同時得出:編織角為20176。(3)泊松比 式中： 1——與載荷增量△P對應(yīng)的縱向應(yīng)變 ——與載荷增量△P對應(yīng)的橫向應(yīng)變 (4)離散系數(shù)式中: S——標(biāo)準(zhǔn)差 ——平均值.（平均值） 編號 最大載荷 拉伸強度 初始模量 縱向破壞 橫向破壞 泊松比 （kN） （MPa） （GPa） 應(yīng)變（%） 應(yīng)變（%） SL20 SL35 SLK20 SLK35 SLKK20 SLKK35 SLZZ20 編號 最大載荷 拉伸強度 初始模量 縱向破壞 橫向破壞 泊松比 （kN） (MPa) （GPa） （%） （%） SLZZ35 SLKZ20 SKKZ35 22,89 拉伸性能離散系數(shù)（%） 編號 破壞載荷 破壞強度 初始模量 縱向應(yīng)變 橫向應(yīng)變 離散系數(shù)（%） 離散系數(shù)（%） 離散系數(shù)（%） 離散系數(shù)（%） 離散系數(shù)（%） SL20 SL35 SLK20 SLK35 SLKK20 SLKK35 SLZZ20 SLZZ35 SLKZ20 SLKZ35 ，可以得出在纖維體積含量相似時，編織角越大，拉伸強度與模量越低，泊松比越大，這個結(jié)論同樣適合于受切割試件。P——載荷一變形曲線上初始直線段的載荷增量，N。 h——試樣厚度，mm。 P——破壞載荷(或最大載荷)，N。） （%） SLKZ201 SLKZ202 SLKZ351 SLKZ352 ，在夾持試樣時，注意要使試樣的中心線與上、下夾具的對準(zhǔn)中心線一直。 編號 尺寸外形/mm 表面編織角/ 纖維體積含量/ (長x寬x高) （176。 根據(jù)切割方法的不同，試樣分為5組，每組試樣有2個。 拉伸實驗在微機控制電子萬能試驗機WDW100上進(jìn)行，加載速度為5mm/min，環(huán)境為室溫。 (3)用韌性較好的環(huán)氧膠膜粘結(jié)。(1)用丙酮清洗加強片。根據(jù)GB144783（玻璃纖維增強塑料拉伸性能試驗方法）。這些方法獨特，具有常規(guī)機械加工方法無法比擬的優(yōu)點[3538]。一般的說，采用常規(guī)加工方法較為簡單，工藝比較成熟，不足的是刀具磨損快，加工質(zhì)量不高和產(chǎn)生的切割粉末有害人體健康。 復(fù)合材料的機械加工通常分為常規(guī)和非常規(guī)兩類方法。本課題中采用的基體材料為天津津東化工廠生產(chǎn)的TDE86環(huán)氧樹脂，學(xué)名為4, 5一環(huán)氧環(huán)已烷一1, 2二甲酸二縮水甘油醋，密度為1100kg/m3，其分子式為:固化劑為70酸醉，它是由四種同分異構(gòu)體混合組成的，學(xué)名為四氫鄰苯二甲酸醉(PA)，其分子量為146，固化溫度1501800 C，固化時間約為424小時。它是三維編織復(fù)合材料成型的理想選擇，它有利于降低復(fù)合材料的空隙率(一般在1%以下)，真空輔助的RTM過程有利于樹脂中及織物中的空氣的逃逸，為樹脂的浸漬提供了空間，從而提高了浸漬速度和浸漬速率[33]。 編織物制作完成后放置一段時間，使之達(dá)到應(yīng)力平衡之后進(jìn)行復(fù)合固化。 信號采集系統(tǒng) 測試在室溫下進(jìn)行。本試驗采用的應(yīng)變片型號為BE12010AA，應(yīng)變計為YD15動態(tài)電阻應(yīng)變儀。對于編織復(fù)合材料，應(yīng)變片的選擇與編織花節(jié)長度密切相關(guān)。 微機控制電子萬能試驗機WDW100,具有拉伸、壓縮等力學(xué)性能測試功能,。本試驗拉伸和彎曲性能的測試方法，主要參照我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 144783《玻璃纖維增強塑料拉伸試驗方法》和GB 144983《玻璃纖維增強塑料彎曲試驗方法》，均采用矩形試片。ASTM D3410為單向或正交纖維增強復(fù)合材料壓縮性能標(biāo)準(zhǔn)試驗方法等。 關(guān)于三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能實驗的試樣尺寸、試樣的夾持及變形或應(yīng)變的測量等至今都還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 寬邊兩邊，每邊各切1mm SLKK35 SYKK35 窄邊兩邊，每邊各切1mm SLZZ 35 SYZZ35 寬邊切1mm，窄邊切2mm SLKZ35 SYKZ35 纖維:日本東麗公司的T300碳纖維，細(xì)度12k，樹脂:環(huán)氧樹脂預(yù)制件:四步法1x1三維四向編織結(jié)構(gòu)成型工藝:RTM(樹脂傳遞模塑)工藝試樣形狀