四棱锥碳纤维点阵复合材料

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随着航空、航天大型构件结构的制备和成型加工技术的不断发展,点阵复合材料应运而生。这是一种全新类型的轻质多功能材料,具有超轻、高比强、高比刚度、高孔隙率、高强韧、高能量吸收等一些优良的机械性能,以及吸声、减震、电磁屏蔽、散热等特殊的性质,它具备功能与结构双重作用,是一种性能优异的多功能性工程材料。发展具有轻质、高效、高孔隙率的三维树脂基点阵复合材料结构,是推进材料和装备的轻量化、精确化、高效化,实现节能、净化的关键措施。 点阵复合材料凭借其优良的性能,也受到了国内外学者的广泛关注。 本项目采用穿插编织工艺,以环氧树脂为基体材料,碳纤维为增强体材料,制备出碳纤维四棱锥点阵复合材料并参照蜂窝材料进行力学性能测试的试件尺寸将其裁剪成相应尺寸,并分别对其进行平压、侧压和剪切实验,绘制不同试件的应力-应变曲线图,计算相应弹性模量和强度。 实验结果表明,四棱锥碳纤维点阵复合材料具有较小的相对密度,并在压缩和剪切载荷作用下表现出较高的刚度和强度。通过实验,获得了点阵夹芯板在压缩和剪切载荷作用下的破坏模式。平压时,点阵芯子发生屈曲破坏;侧压时,点阵材料破坏模式为面板的屈曲和分层。通过对比理论数据与实验数据,分析了可能产生误差的原因。