1、三維正交機(jī)織復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用航天航空領(lǐng)域，并且采用此類材料制造的構(gòu)件經(jīng)常受到高應(yīng)變行為的作用，所以本文重點(diǎn)論述了三維機(jī)織復(fù)合材料的制造過(guò)程，還利用了HOPKINSON桿技術(shù)研究了此類材料的高應(yīng)變率效應(yīng)。 三維正交織物是經(jīng)紗，緯紗和Z紗線相互垂直交織而成，本研究中采用三維混編織物，經(jīng)紗和Z紗線采用芳綸纖維，緯紗采用玻璃纖維。三維正交織物是采用東華大學(xué)紡織學(xué)院自主開(kāi)發(fā)的正交三維織機(jī)織造而成，然后將三維織物和環(huán)氧樹(shù)脂采用真空輔

2、助加壓技術(shù)加工成三維正交機(jī)織復(fù)合材料。由于Z方向紗線增強(qiáng)的原因，此材料具有良好的抗沖擊性能，并能夠有效的抑制了材料的分層現(xiàn)象。再把材料制成9mm×9mm的試樣在面內(nèi)經(jīng)向和緯向及面外三個(gè)方向進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)HOPKINSON桿壓縮實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)是在上海交通大學(xué)MTS實(shí)驗(yàn)機(jī)上測(cè)試，實(shí)驗(yàn)獲得應(yīng)變率為0.0001s<'-1>；動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)實(shí)在東華大學(xué)紡織材料實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)變率分布為900s<'-1>到3200s<'-1>。材料的破

3、壞模式采用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行分析。 試驗(yàn)結(jié)果顯示三維正交機(jī)織復(fù)合材料在三個(gè)測(cè)試方向上都表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)變率敏感的特性，隨著應(yīng)變率的增大，材料的失效應(yīng)力也會(huì)增大，材料的模量也增大，但是材料的失效應(yīng)變會(huì)減小。由于采用了三維混編結(jié)構(gòu)，在面內(nèi)經(jīng)向和緯向這兩個(gè)方向上材料就表現(xiàn)出強(qiáng)度和模量和應(yīng)變率的很大的各向異性，材料在緯向比經(jīng)向具有較大的壓縮強(qiáng)度和模量，這是由于纖維本身的強(qiáng)度和應(yīng)變不同，還與經(jīng)向緯向纖維體積百分含量密切相關(guān)，同時(shí)從實(shí)驗(yàn)得出玻璃纖維具

4、有比芳綸纖維更大的對(duì)應(yīng)變率的敏感性，隨著應(yīng)變率的增大，緯向的強(qiáng)度和模量增加比經(jīng)向的快。在面外方向進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，材料具有較大的應(yīng)變率，強(qiáng)度和模量介于經(jīng)向和緯向之間。材料在三個(gè)方向上壓縮后，破壞形式存在顯著的差異，在經(jīng)向材料主要表現(xiàn)出剪切破壞，基體破裂和紗線的斷裂，緯向表現(xiàn)出的破壞形式與經(jīng)向的有一定的相似性，但是由于材料的差異，在緯向基體破裂更明顯，而且由于Z紗線的增強(qiáng)作用，材料雖然會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象，但是在低應(yīng)變率下材料不會(huì)完全裂開(kāi)分層，形成