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碳纤维立体编织复合材料具有轻质、比刚度高、比强度高、疲劳性能优异等特点,具有广泛的应用前景。要想充分利用碳纤维立体编织复合材料,则必须了解其力学特性。由于立体编织复合材料结构比较复杂,目前对三维机织复合材料的力学特性的研究还不够深入,尤其是对碳纤维立体编织复合材料耐冲击性的研究远远不够。本课题以试验法和有限元法两种方式为基础,围绕碳纤维三维正交及三维角联锁机织复合材料的耐冲击性、破坏形式,展开了以下工作：(1)在织造出的碳纤维三维正交机织物和三维角联锁机织物的基础上,采用真空辅助树脂传递成型技术制成了板状复合材料,并切割成试验试件。(2)利用板状复合材料试件进行了弹道侵彻试验。在试验中记录了每次子弹的入射速度和射出速度,将试验数据转换成弹道侵彻性能表征指标。把碳纤维三维正交和三维角联锁机织复合材料的弹道侵彻性能表征指标绘制成曲线图,分析比较每种指标下碳纤维三维正交、三维角联锁机织复合材料的力学特性,比较每种指标下碳纤维三维正交机织复合材料与三维角联锁机织复合材料的更耐冲击性能。(3)根据三维机织复合材料的宏观参数求出三维机织复合材料细观结构模型的各个尺寸,根据这些尺寸分别建立了三维正交、三维角联锁机织复合材料细观结构模型,将模型导入有限元软件ANSYS,通过进行定义材料、划分网格、施加约束、施加载荷等完成前处理,然后利用后处理软件LS-PREPOST提取出计算结果,包括速度值、应力云图、破坏图等。同样的将速度值转换成弹道侵彻性能表征指标,将碳纤维三维正交、三维角联锁机织复合材料的弹道侵彻性能表征指标绘制成曲线图。分析表明,每种指标下碳纤维三维正交机织复合材料都比三维角联锁机织复合材料更耐冲击。(4)以三维正交机织复合材料为例,分析树脂基体破坏图和碳纤维预制件破坏图,探究碳纤维三维机织复合材料的破坏形式,发现三维机织复合材料的正面的破坏以压缩、剪切破坏为主,拉伸破坏也占一定比例,反面以拉伸破坏为主,同时复合材料背面有大量的纤维抽拔现象。