三维角链锁碳纤维机织物由于多层接结的整体结构,被广泛应用于冲击加载领域,如防弹衣,航空航天系统等。相比于层压复合材料,三维角链锁机织物增强复合材料具有更高的抗分层性能和冲击阻抗。材料在不同的应变率加载下会表现出不同的力学性能,准确表征三维角链锁织物力学性质应变率效应可对复合材料冲击性质精确设计提供数据依据。本文研究三维角链锁碳纤维机织物在准静态和高应变率加载下拉伸力学性能,分析应变率对三维结构织物拉伸性能的影响。基于纱线尺度建立三维角链锁机织物细观结构模型,应用有限元方法数值模拟织物在高应变率下拉伸断裂过程,揭示在高应变率下拉伸断裂机理。本文主要研究内容包括如下(1)三维角链锁碳纤维机织物试件制备。分别制备准静态和高应变率加载下拉伸测试试样。(2)利用MTS810材料测试系统测试试件在准静态下拉伸性质,得到准静态下三维角链锁碳纤维机织物拉伸应力-应变曲线及其拉伸断裂形态。(3)采用分离式霍普金森拉杆测试试件在不同高应变率(1000～2200s-1)下的拉伸性质,得到不同高应变率下拉伸应力-应变曲线及其拉伸断裂形态。(4)基于纱线的织物细观结构尺度建立三维角链锁碳纤维机织物细观结构模型,应用有限元方法计算织物在高应变率下拉伸断裂过程,揭示其在高应变率下的断裂机理。研究结果表明,三维角链碳纤维机织物在不同应变率下显示出不同的力学性能,表明织物对应变率敏感。这是由于三维角链锁碳纤维机织物在厚度方向上接结多层纱线。在不同应变率下拉伸加载时,经纬纱之间产生不同的相互作用力,使织物中不同层纱线的断裂不同时性发生变化。因此,织物在不同应变率加载下显示出不同的力学性能。