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摘 要
本课题针对航空发动机包容机匣使用的二维三轴编织复合材料开展了静态力学实验，获取了二维三轴编织件的静态力学数据；随后在65mm空气炮系统上分别使用三种不同弹体:复合材料弹体，明胶弹体，钛合金弹体开展了二维三轴编织复合材料高速冲击实验，，分别模拟了复合材料断裂叶片撞击，小型鸟类撞击和钛合金叶片撞击。分析了损伤的类型，对于损伤产生的原因进行了推测。
在复合材料的冲击实验中发现改善弹体的入射角度和靶板厚度对于提高靶板吸收冲击能量影响很大，倾斜较大时吸收的能量远大于垂直入射，靶板能够依靠自身弹性变形，纤维断裂，基体开裂，分层吸收更多的能量，当靶板太薄时，冲击体能够直接贯穿，靶板背面的纤维还没有发生断裂形变时冲击体就直接贯穿了靶板，就无法吸收冲击能量。
在模拟小型鸟类的的撞击的明胶弹体高速冲击试验中，，发现二维三轴编织复合材料基本上能够通过弹性形变来吸收冲击能量，实验中发现较大面积的基体损伤，而没有明显的纤维断裂说明冲击能量能够很好地均匀的传递到整块靶板上，而不是只有弹着点吸收能量，证明了二维三轴编织复合材料具有良好的抗鸟撞的能力
在钛合金弹体的冲击实验中发现，只要冲击体的入射角度没有偏向，基本上较低的速度也能够贯穿二维三轴编织复合材料的靶板，损伤面积也很小，基本上就是冲击体的截面积，靶板发生局部纤维剪切断裂，并不能将能量很好的传递到整块板上去，没有良好的抗击钛合金叶片撞击的能力。
关键词：二维三轴编织复合材料、高速冲击、复合材料叶片撞击、冲击损伤。
目 录
摘 要 iii
Abstract iv
目 录 vi
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2二维三轴编织复合材料 2
1.2.1编织结构 2
1.2.2成型工艺 3
1.3国内外研究现状 5
1.3.1国外研究现状 5
1.3.2国内研究现状 5
1.4本文研究内容 6
第二章 静态力学性能研究 8
2.1二维三轴编织复合材料静态试验件设计 8
2.1.1试验件的材料 8
2.1.2试验件的设计 8
2.2 试验目的与方案 11
2.3 试验设备 12
2.4 试验结果 13
2.5分析与讨论 27
2.6本章小结 28
第三章 高速冲击特性研究 29
3.1冲击试验件计 29
3.2试验方案 30
3.3 试验设备 31
3.4 复合材料弹体的高速冲击实验 34
3.4.1高速冲击实验实验结果 34
3.4.2分析与讨论 41
3.5明胶弹体高速冲击实验 42
3.5.1高速冲击实验的结果 42
3.5.2分析与总结 46
3.6钛合金冲击体高速冲击实验 47
3.6.1高速冲击实验的结果 47
3.6.2分析与总结 56
3.7本章小结 57
第四章 总结与展望 59
4.1总结 59
5.2未来展望 60
致 谢 61
参考文献 72
本文研究内容
本课题主要对于对碳纤维增强的二维三轴编织复合材料室温（20℃）情况下的静态力学性能和冲击性能的影响进行测试，研究不同弹体形状，材料，以及不同质量和冲击速度下冲击对于材料力学性能的影响（主要是抗冲击性能），对分析冲击破坏模式进行分析与解释，并探讨改善二维三轴编织复合材料力学性能的方法，从而为实现中实际应用中结构优化设计和分析提供有价值的参考。
