旋轉(zhuǎn)機針縫合的碳纖維復合材料力學性能研究

編號：CYYJ04091

篇名：旋轉(zhuǎn)機針縫合的碳纖維復合材料力學性能研究

作者：毛麗賀 朱佳琦 徐溫

關(guān)鍵詞： 縫合復合材料 縫合設(shè)備 力學性能 失效模式

機構(gòu)： 天津工業(yè)大學紡織科學與工程學院 天津工業(yè)大學先進紡織復合材料教育部重點實驗室

摘要： 針對縫合機針在縫合預制體時難以刺入或斷針現(xiàn)象,本文模仿電鉆打孔機原理,制備一種機頭可旋轉(zhuǎn)的縫紉設(shè)備,探究機頭旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,機針對不同厚度碳纖維縫合復合材料的力學性能影響。結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)式機針在縫合25層8mm厚度織物時,因旋轉(zhuǎn)與面內(nèi)纖維產(chǎn)生摩擦,會加劇破壞復合材料的力學性能;旋轉(zhuǎn)式機針在縫合13層4mm厚度織物時,力學性能有所提高,其中拉伸性能提升顯著,拉伸強度比直刺式提高了12.57%,拉伸模量比直刺式提高了10.90%;兩種機針運行方式縫合的縫合復合材料破損形貌與失效模式相似,均為纖維束斷裂、縫線斷裂、基體裂紋拓展與纖維分層,最終整體失效。