碳纤维三向织物TPU柔性复合材料制备及变形性能

文档摘要：碳纤维三向织物因其具有结构稳定、密度小和准各向同性特点,在空间展开装置具有良好应用前景.为研究碳纤维三向织物/热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethanes,TPU)柔性复合材料变形性能,通过热压法将TPU与碳纤维三向织物复合,结合金相显微镜与扫描电子显微镜进行观测,建立三向织物单胞模型,计算模型截面惯性矩,结果表明:纬向截面惯性矩大于经向的,三向织物纬纱方向更难变形;对碳纤维平纹织物与三向织物进行悬垂实验,结果表明:三向织物变形能力强于平纹织物,并且三向织物在悬垂时经向变形大于纬向,与模型截面惯性矩的计算结果一致;对碳纤维三向织物/TPU柔性复合材料在0°,15°和30°方向进行拉伸实验,分析3种角度不同应变阶段载荷曲线变化和极限载荷.

Abstract：Thecarbonfibertriaxialwovenfabrichasgoodapplicationprospectsinthefieldofspacedeploymentdevicesbecauseofitsadvantagesofstablestructure,lightdensityandquasi-isotropic.Inordertostudythedeformationpropertiesofcarbonfibertriaxialwovenfabric/thermoplasticpolyurethanes(TPU)flexiblecomposite,TPUandcarbonfibertriaxialwovenfabricwerecompositedbyhotpressing.TheunitcellmodeloftriaxialwovenfabricwasestablishedbymetallographicmicroscopeandSEM.Themomentofinertiaofdifferentsectionswascalculatedbythemodel,themomentofinertiaoftheweftsectionisgreaterthanthatofthewarp,andthetriaxialwovenfabricismoredifficulttodeformintheweftdirection.Drapeexperimentswereperformedoncarbonfiberplainfabricandtriaxialwovenfabric.Theresultsshowthatthedeformationabilityofthetriaxialwovenfabricisstrongerthanplainfabric,andthewarpdirectiondeformationoftriaxialwovenfabricisgreaterthantheweftwhenitisdraped,whichisconsistentwiththecalculationresultofthemomentofinertiaofthemodelsection;triaxialwovenfabricissubjectedtotensiletestsinthe0°,15°and30°directions,theloadcurvechangesandultimateloadsofthethreeanglesareanalyzedatdifferentstrainstages.

作者：李哲   李炜 Author：LIZhe   LIWei
作者单位：东华大学上海高性能纤维复合材料协同创新中心,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620东华大学上海高性能纤维复合材料协同创新中心,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620;产业用纺织品教育部工程研究中心,上海201620
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TB332
关键词：三向织物  柔性复合材料  截面惯性矩  变形能力  拉伸性能  
Keywords：triaxialwovenfabric  flexiblecomposite  momentofinertia  deformability  tensileproperty  
机标分类号：TB331TQ323.8TS106.51
在线出版日期：2024年7月15日
基金项目：碳纤维三向织物/TPU柔性复合材料制备及变形性能[
期刊论文]  材料工程--2024, 52(6)李哲  李炜碳纤维三向织物因其具有结构稳定、密度小和准各向同性特点,在空间展开装置具有良好应用前景.为研究碳纤维三向织物/热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethanes,TPU)柔性复合材料变形性能,通过热压法将TPU与碳纤维三向织...参考文献和引证文献
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2024-10-4 01:51 上传 碳纤维三向织物TPU柔性复合材料制备及变形性能.pdf

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