树脂基纺织复合材料疲劳性能表征与分析方法研究现状

吕庆涛， 赵世波， 杜培健， 陈 利

(1. 天津工业大学 纺织科学与工程学院， 天津 300387； 2. 天津工业大学 先进纺织复合材料教育部重点实验室， 天津 300387)

纺织复合材料主要是指以高性能纤维为增强体、树脂为基体，通过复合工艺制备而成的新型材料，具有比强度高、比模量大、可设计性强，在航空航天上的应用越来广泛[1-2]。用于承力的异型复合材料结构件的增强体逐渐由二维铺层结构发展到整体性好的三维织物[3]。复合材料在使用过程中，反复作用的疲劳载荷是内部构件承受的主要载荷，对安全性和可靠性起着决定影响。疲劳试验是传统材料和复合材料必须经历的主要试验之一。疲劳指的是在某些点或某点承受扰动应力，且在足够循环扰动作用后形成裂纹或完全断裂，由此发生局部永久结构变化的发展过程[4]。纺织复合材料的疲劳性能取决于多种因素，如组成材料、制造工艺、加载类型、界面性能、频率、平均应力、环境等[5]。

本文从二维与三维不同织物结构复合材料的疲劳性能的研究、环境对复合材料疲劳的影响、复合材料的疲劳模型等几个方面对复合材料疲劳性能进行了归纳总结，以期为纺织复合材料疲劳性能研究者参考。

1 织物结构差异对疲劳性能的影响

1.1 铺 层

铺层结构复合材料较早出现在结构工程领域，其结构也比三维纺织结构复合材料简单得多，易于分析。铺设角度主要影响层内疲劳性能铺设顺序主要影响层间疲劳性能，二者相互影响[6]。……