1×1四向编织复合材料轴向拉伸断裂应变是一个重要的力学参数,它与编织角、基体以及增强纤维的断裂应变有关。拉伸断裂应变随编织角的增加而增加。图5中对实验点的拟合曲线方程为:
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式中,εc、εf和εm分别为编织复合材料、增强纤维和基体材料的拉伸断裂应变。
3 材料破坏原因及破坏模式分析
在纤维体积含量一定的情况下,编织角越小,编织复合材料的拉伸强度和模量越高。究其原因,可能是由于在编织角较小的复合材料中大多数纤维都处于近似纯受拉状态,故能有效地发挥纤维的协同抗拉性能。另外,在编织角较小的复合材料受拉过程当中,纤维和基体的界面可相对较长时间地保持其完整性,这有利于拉伸模量和拉伸强度的提高。而在编织角较大的复合材料受拉过程当中,由于泊松效应引起的横向拉伸变形,使纤维束相互挤压变形而破坏界面,引起基体开裂或纤维脱粘,导致拉伸模量和强度的降低。编织角的增加是有限的。可见,编织复合材料的模量和强度受其结构参数的影响很大。