形状记忆四枚缎纹编织复合材料拉伸力学性能试验研究.pdf

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1、第33卷2016年第5期上海AER()SPACE航天SHANGHAI63文章编号：1006一1630(2016)050063一08形状记忆四枚缎纹编织复合材料拉伸力学性能试验研究康雄建1，房光强2，张大旭1，陈务军1，曹争利2，彭福军2(1．上海交通大学空间结构研究中心，上海200240；2．上海宇航系统工程研究所．上海201109)摘要：为研究形状记忆四枚缎纹碳纤维编织复合材料的力学性能．对其进行了单轴拉伸强度试验和低周循环拉伸试验，得到了材料的拉断强力、应力一应变曲线、弹性模量和滞回环面积及力学行为特征。针对具有波纹状表面的编织材料，提出了用

2、每根纱线能承受的拉断强力表征材料强度。分析结果表明：编织密度4．5+4．o，5．5+5．O的两种材料经向纱线拉断强力分别为412．3，403．1牛／根，稳定弹性模量分别为43．9，31．6GPa；纬向纱线拉断强力分别为434．6，539．9牛／根，稳定弹性模量分别为53．1．30．4GPa；材料的拉伸强度、弹性模量与编织密度(即纱线束的卷曲度)有关，同时也与复合材料的成型工艺有关；试验结果具有一定的离散性，对此类有大尺寸结构单胞的编织复合材料，试件制作和试验方法等需与传统层合复合材料有所差异。研究对大尺寸结构单胞编织复合材料的力学性能研究及航天器

3、结构机构工程应用有一定的参考价值。关键词：形状记·}乙四枚缎纹编织复合材料；拉伸强度；拉伸模量；单轴拉伸强度试验；低周循环试验；径向纱线；纬向纱线；编织密度中图分类号：TB332文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2016．05．010ExperimentalStudyofTensileMechanicalPrOpertiesof4一HarnessSatinWeaVeReinforcedShapeMemoryPolymerCompositesKANGXiong—jianl，FANGGuang—qian92，Z

4、HANGDa—xul，CHENWu—junl。CAOZheng—li2，PENGFu-jun2(1．SpaceStructuresResearchCenter，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China；2．AerospaceSystemEngineeringShanghai．Shanghai201109．China)Abstract：Inordertostudythetensilemechanicalpropertiesof4一harnesssatin(4一HS)reinforcedshape

5、memorypolymercomposites(SMPCs)，theuniaxialtensilestrengthtestandcycletensiletestwereperformed．Thetensilestrength，stress—straincurves，elasticmodulusandhysteresis100pareawerecalculatedandthemechanicalbehaviorswereevaluatedthoroughly．Incaseofthewovencompositewithundulatesurface．

6、theultimateforceofyarnwasproposedtobeusedforcharacterizingthetensnestrengthofthewovencomposite．Theanalysisresultsshowedthattensilestrengthofwarpyarnof4．5+4．Oand5．5+5．Owovencompositewere412．3and403．1N／yarnrespectively·andelasticmoduluswere43．9and31．6GParespectively；tensilestre

7、ngthofweftyarnofthetwowovencompositeswere434．6and539．9N／yarnrespectively，andelasticmoduluswere53．1and30．4GParespectively．Thetensilestrengthandelasticmodulusweredependentmuchontheyarncount，whichwasthenumberofyarninunitwidthreflectingtheyarncrimp，andtheyweredependentonthecompos

8、iteformingprocedures．Becauseofthelargesizeunitcell。theresultsofthete