利用48锭卧式二维编织机织造3个不同内径的碳纤维编织物,加热固化成型后牵伸拉拔出型材制品。采用电子万能材料试验机对复合材料管件进行弯曲性能测试,研究其加载过程中试样的破坏机理,并比对不同内径尺寸和不同隔距下,试样的弯曲性能。结果表明,在复合材料管件的弯曲加载过程中,往往会出现环向裂纹和纵向裂纹,在内径为28mm时,裂纹最为明显。随着内径的增大复合材料管件承受的最大载荷也会增大。这是因为内径大的管件接触面积更大,能够更好地分散载荷从而增强管件的承载能力。除了内径的大小,跨距也会对管件的弯曲加载过程产生影响。随着跨距的增加,管件所承受的力会逐渐减小从而导致对管件的加载变形所需的载荷也会逐渐降低。

碳纤维；复合材料；二维编织；拉挤成型；弯曲性能

[1]文献民,王本利,马兴瑞.复合材料圆管构件等效模量的计算方法[J].复合材料学报,1999(02):136-140. [2]王熙,卢国兴,余同希.复合材料管状结构的能量吸收性能[J].工程力学,2003(03):155-160. [3]王庆利,宁迎福,武斌.圆CFRP-钢复合管内填砼构件的受弯性能研究[J].科学技术与工程,2006(06):718-722. [4]钟天麟,周祝林.碳纤维复合材料圆管性能研究[C]//中国硅酸盐学会玻璃钢学会.第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集.《中国硅酸盐学会玻璃钢学会》,2003:5. [5]郭琼.薄壁碳纤维复合材料圆管的弯曲性能研究[C]//上海飞机设计研究院.第十一届商用飞机复合材料应用国际论坛论文集,2017. [6]邓忠,余音,刘龙权等.碳纤维增强复合材料曲梁弯曲失效分析[J].复合材料科学与工程,2021,No.332(09):74-78.DOI:10.19936/j.cnki.2096-8000.20210928.011. [7]Hu Yunsen,Han Gang,Cheng Fei,Hu Xiaozhi. Thickness effect on flexural strengths of laminar carbon fibre composites[J]. Thin-Walled Structures,2023,186.

本文系内蒙古自然科学基金“碳化硅陶瓷/ 柔性芳纶纤维材料防弹衣的弹道性能研究”（编号：2020BS05028）。

DOI： https://doi.org/10.62639/sspis59.20240103

Published： 2024