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《芳綸紡織復(fù)合材料組分特性及面外壓縮性能和侵徹性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江理工大學(xué)碩上學(xué)位論文芳綸紡織復(fù)合材料組分特性及面外壓縮性能和侵徹性能研究摘要本文利用旋轉(zhuǎn)盤式桿桿沖擊拉伸裝置和萬能試驗(yàn)機(jī)研究了Kevlar@964C纖維束拉伸性能的溫度和應(yīng)變率效應(yīng),得到了Kevlar鵯64C纖維束在應(yīng)變率為0.01/s,400/s,1000/s,1500/s和溫度為20℃,80℃,120℃下的應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)果表明:Kevla固964C纖維束的拉伸性能具有應(yīng)變率和溫度相關(guān)性。在相同的溫度下,隨著應(yīng)變率的增加,纖維束的破壞應(yīng)力ob、失穩(wěn)應(yīng)變£b、初始彈性模量E、斷裂應(yīng)變能密度U
2、c均有不同程度增加;在相同應(yīng)變率下,隨著溫度的增加,ob略有增加,£b增加,E下降,Uc增加。分別采用恒溫DSC法和升溫DSC法研究了FUCHEM879乙烯基酯樹脂體系的固化動(dòng)力學(xué)過程。恒溫DSC法研究表明,F(xiàn)UCHEM879樹脂體系在固化過程中存在“自動(dòng)加速"現(xiàn)象,其固化反應(yīng)符合自催化模型,用非線性擬合的方法計(jì)算了兩種自催化模型的參數(shù)。模型預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,說明此模型可以為工藝過程提供指導(dǎo)。升溫DSC法研究則得到了FUCHEM879樹脂體系固化反應(yīng)的表觀活化能E為53.01J/mol,頻率
3、因子A為2.8×106s~,反應(yīng)級(jí)數(shù)n為0.884。由此,體系的固化反應(yīng)速率常數(shù)和固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為孚:k(1一口)。融,其中七:2.8×106ex0掣1。根據(jù)升溫Dsc曲線的特征at\』,溫度,用外推法得到FUCHEM879樹脂體系的凝膠溫度Tgcl,固化溫度T。眥,后處理溫度T廿僦分別為82。C,122"C和150℃。并結(jié)合實(shí)驗(yàn)得到了優(yōu)化的固化工藝。本文采用分離式Hopkinson壓桿(SHPB)和萬能試驗(yàn)機(jī)、冷等離子體設(shè)備研究了應(yīng)變率和織物表面處理對(duì)Twaron層壓復(fù)合材料面外壓縮性能的影
4、響,得到了材料在準(zhǔn)靜態(tài)(0.03/s)和高應(yīng)變率(2200/s'--3100/s)條件下的壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)果表明:各種表面處理?xiàng)l件下制備的芳綸層壓復(fù)合材料的面外壓縮性能隨應(yīng)變率變化呈現(xiàn)相同的規(guī)律,即準(zhǔn)靜態(tài)壓縮的最大應(yīng)力ob、失穩(wěn)應(yīng)變£b比高應(yīng)變率壓縮的最大應(yīng)力、失穩(wěn)應(yīng)變大,壓縮模量E比高應(yīng)變率壓縮的壓縮模量小,破壞應(yīng)變能密度e比高應(yīng)變率壓縮的破壞應(yīng)變能密度大;而在高應(yīng)變率條件下壓縮時(shí),ob、£b、E、e都隨應(yīng)變率增大而增大。隨著對(duì)Twaron織物等離子體處理時(shí)放電功率(P)的增大,其層壓復(fù)合材
5、料面外壓縮的O'b有一定增大;£b出現(xiàn)不同程度的下降;E增大;e也有不同程度增加。利用萬能試驗(yàn)機(jī)和自行加工的夾具考察了織物表面處理、靶板厚度和織物鋪層混雜等浙江理工大學(xué)碩+{:學(xué)位論文因素對(duì)芳綸層壓復(fù)合材料準(zhǔn)靜態(tài)侵徹性能的影響。首先分析了侵徹體對(duì)靶板的侵徹機(jī)理。實(shí)驗(yàn)還表明,芳綸層壓復(fù)合材料的穿孔能量k、最大侵徹阻力kx都隨著靶板厚度增加而增大;同時(shí)E口、Fn姒在一定的Twaron纖維混雜分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)隨著混雜分?jǐn)?shù)的提高而明顯升高。利用氣動(dòng)滑膛槍對(duì)芳綸層壓復(fù)合材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)侵徹測(cè)試。結(jié)果顯示,織物表面改性
6、后制備的復(fù)合材料抗彈性能出現(xiàn)了下降;分層、纖維斷裂、局部變形構(gòu)成了靶板主要吸能方式。關(guān)鍵詞:Kevlar纖維;乙烯基酯樹脂;表面處理;面外壓縮;準(zhǔn)靜態(tài)侵徹;彈道沖擊II浙江理工大學(xué)碩上學(xué)位論文Aninvestigationintocomponentcharacteristics,compressionandpenetrationpeopertiesofAramidtextilecompositesAbstractThetensileimpactexperimentswerecarriedoutat
7、strainrates0.O1/s,400/s,1000/s,1500/sandtemperatures20"(2,80。C,120"C,byusingofHopkinsonbar-bartensileimpactapparatusanduniversaltester.Thestress—straincurveswereobservedfromoscillograms.TheresultsshowthatthetensilebehaviorofKevla#964Cfiberisstrainrate
8、andtemperaturedependent.Atthesametemperature,thefailurestressob,unstablestraingb,initialYoungs’modulusEandfracturestrainenergydensityUcincreasewithincreasingstrainrate.Atthesamestrainrate,thefailurestressab,unstablestrain8bandfracturestrainene