经纱路径对三维机织复合材料弯曲性能的影响

来源：复合材料学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：赵世波, 陈利, 高梓越, 王晶晶,

摘要：设计了3种不同经纱路径的三维机织复合材料(3D woven composites，3DWC)，利用试验研究、有限元分析、SEM形貌分析相结合的方法，研究了3DWC弯曲性能、损伤机制、断裂形貌特征。研究表明，经纱路径对3DWC弯曲性能有显著影响，相对于衬经平纹机织复合材料(Stuffer plain woven composites，SPWC)，随着经纱浮纱长度增加，衬经斜纹和衬经缎纹机织复合材料(Stuffer twill woven composites，STWC和Stuffer satin woven composites，SSWC)弯曲强度分别增加了54.64%和127.61%，弯曲模量分别增加了44.11%和47.11%。SPWC破坏模式为经纱和衬经纱断裂，STWC和SSWC失效模式以纱线断裂和界面脱粘为主。在弯曲载荷加载过程中衬经纱起主要的承载作用，而经纱路径的差异导致3种3DWC应力传递、裂纹扩展、弯曲性能和失效模式发生变化。

关键词：经纱路径, 弯曲性能, 多尺度模型, 三维机织复合材料, 失效模式,