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关键词： 碳纤维   电聚合   循环伏安法   己内酰胺   苯胺  

摘要： 碳纤维因具有比强度高、比模量高、耐低温、质量轻等优良特性,成为近些年来树脂基复合材料最重要的增强材料,其复合材料广泛应用于航空航天、轨道交通、体育器材等领域。但未处理的碳纤维表面呈疏水性,存在比表面积小、活性比表面积小、表面边缘活性碳原子数目少、表面能低等缺点,与树脂基体之间的粘结性能较差,因此需要对碳纤维进行表面改性。设计用电聚合方法改性碳纤维,分别采用丙烯酸、丙烯酰胺、己内酰胺和苯胺为聚合单体,通过循环伏安扫描在碳纤维表面生成聚合物层。电聚合实验采用三电极体系,碳纤维为工作电极,铂电极为对比电极,饱和甘汞电极为参比电极。在扫描电位范围为-1VV、起始扫描电位为-1V、扫描速率为0.1V/s、灵敏度为10-3A/V的条件下,分别在丙烯酸0.3mol/L、循环15次,丙烯酰胺0.2mol/L、循环5次,己内酰胺0.1mol/L、循环10次,苯胺0.2mol/L、循环10次时,获得该单体的较佳改性浓度及循环次数。红外光谱检测结果表明,分别在2680cm-1附近出现丙烯酸—COOH特征吸收峰,1680650cm-1之间出现强度很弱的丙烯酰胺NH面内弯曲振动吸收峰,1650、1630和1590cm-1出现己内酰胺NH2的变角振动吸收峰,1340、1315和1265cm-1出现苯胺C—N的伸缩振动吸收峰。能谱测试结果表明,碳纤维表面O含量分别增加15.96%、9.36%、1.69%和4.09%,苯胺改性碳纤维N含量增加了1.68%。SEM测试观测改性后碳纤维表面形态,丙烯酸产物呈圆片状,颗粒分散较均匀,部分聚合物出现团聚;丙烯酰胺产物以方形小颗粒为主,产物生成量较少,颗粒分布不均匀;己内酰胺产物以块状颗粒为主,部分区域出现层状产物,包覆在碳纤维表面;苯胺产物呈短棒状,均匀分布在碳纤维表面,聚合物层厚度均匀、结构紧密。以E-51环氧树脂与聚酰胺树脂配比为2:1(质量比)制备碳纤维/环氧树脂复合材料,添加不同处理条件改性的碳纤维,碳纤维添加量为5%(体积分数)。力学性能测试结果表明,ILSS由10.50MPa分别增加到23.44、15.56、26.96和42.66MPa,分别提高123.21、48.21、156.70和306.25%。

关键词： 渗碳零件   渗碳钢   力学行为   疲劳   残余应力   纳米压痕   有限元仿真  

摘要： 渗碳作为一种传统工艺,用来提高零件的疲劳性能,成为许多钢零件(如齿轮等)设计、生产中的重要步骤。然而,如何表征渗碳层钢及其过渡区材料的力学行为,量化不同渗碳零件的疲劳性能等问题一直未得到解决。本文通过对不同形状尺寸的齿轮钢材料试件进行渗碳处理,获得完全渗碳、表层渗碳和无渗碳(母材)三类不同渗碳状态的试件。进行力学拉伸试验,得到不同材料的应力应变曲线,确定其杨氏模量、屈服应力和断裂应力。通过纳米压痕试验测定试件微区硬度和杨氏模量分布,确定渗碳钢内碳含量对试件硬度的影响。用聚焦离子束系统切槽法测量渗碳试件残余应力。对试件进行疲劳试验,构造三类试件的应力寿命曲线。试验表明渗碳处理不会改变杨氏模量,但会显著增加材料硬度和屈服强度,并明显降低其断裂应变,渗碳钢的疲劳性能略低于母材。然而,表面渗碳试件的疲劳寿命则明显高于母材,尤其是渗碳拉伸试件的疲劳极限从母材的300MPa提高到550MPa。试验和计算分析表明渗碳试件疲劳性能的改善主要来源于渗碳层残余压应力,以及渗碳钢本身,其疲劳极限的改变可直接通过残余应力修正计算预测。随着载荷的提高,渗碳残余应力的影响减小,试件疲劳性能改善降低。在低周疲劳渗碳试件的疲劳性能可能比母材差。

关键词： PVA-FRCC   正交试验   应变-硬化   多缝开裂   力学性能  

摘要： 本文以ECC设计理论为基础,采用聚乙烯醇(PVA)纤维作为增韧材料,配制了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC),对其抗折、抗压、四点弯曲、单轴拉伸等相关力学性能指标进行研究,完成了以下工作:1、经过多次试配,对原材料的选用、搅拌顺序及工艺不断调整,得到了工作性能满足要求、力学性能优良的配合比和搅拌方法,以PVA纤维掺量、砂最大粒径、水胶比为影响因素设计了正交试验配合比。2、对PVA-FRCC棱柱体试件进行了抗折试验,试件呈现明显的多缝开裂特征及应变-硬化现象,测出了PVA-FRCC的抗折负荷-变形曲线,相对于未掺加纤维的配方,抗折强度值增幅均值为52%,拌合物稠度值降幅均值为30.3%。对正交试验结果进行了分析,综合考虑抗折强度及稠度,得到的最佳配合比为纤维掺量1%、砂最大粒径0.63mm、水胶比0.40。3、对PVA-FRCC试件进行了抗压试验,得到了抗压负荷-变形曲线,试件破坏时未出现崩裂现象,轴向被压缩,横向扩张膨出,相对于未掺加纤维的配方,试件抗压强度值降幅均值为21.27%,峰值压应变增幅均值2.55%,是普通混凝土的12倍左右。对正交试验结果进行了分析,得到的最佳配合比为纤维掺量2%、砂最大粒径0.09mm、水胶比0.29。4、对PVA-FRCC薄板试件进行了四点弯曲试验,所有四点弯曲试件均发生多缝开裂,裂缝宽度0.04-0.1mm左右,间距1-2cm,在试件中心点左右均匀分布,分布宽度约为7-14cm,总体趋势为裂缝越多,缝宽越小,间距越小,分布宽度越大。PVA-FRCC试件初裂荷载均值0.36KN;峰值荷载均值为0.49KN;初裂挠度均值0.38mm;峰值荷载所对应挠度3.62mm,;抗弯比例极限强度均值4.69MPa;抗弯强度均值6.40 MPa;弹性模量均值11.33 GPa。综合考虑抗弯比例极限强度、峰值挠度、抗弯强度,通过正交分析得出最佳配方为纤维掺量2%、砂最大粒径0.63mm。得到了四点弯曲负荷-变形曲线。5、对PVA-FRCC哑铃型试件进行了单轴拉伸试验,试件基本在等直段中间部位断裂,裂缝条数为2-3条,7天峰值拉应变均值为0.65%,约为混凝土28天拉应变的43-65倍,得到了单轴拉伸负荷-变形曲线,有较明显的应变-硬化现象。

关键词： 芳纶纤维   丁苯橡胶   复合材料   相容剂   界面   力学性能  

摘要： 本论文以制备高性能工程轮胎胎面胶为研究目标,采用母炼胶法对芳纶纤维(AF)增强丁苯橡胶(SBR)复合材料的性能进行了研究,分别从AF的表面改性处理及其增强SBR复合材料性能;自制相容剂(HTPB-g-MA)的制备及其在AF/SBR复合材料中应用;AF和自制相容剂的不同添加量及自制HTPB-g-MA和AF添加的的不同质量配比对AF/SBR复合材料性能影响这三项主要内容展开研究工作。以复合材料的力学性能为主要评估标准,辅助以动态热机械分析(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱检测(FT-IR)、橡胶加工分析仪(RPA)以及橡胶动态切割测试等检测手段对复合材料的动态性能,界面性能,耐切割性能等方面进行全面分析和综合评估,从而制备得到综合性能优良的AF/SBR复合材料,为高性能橡胶复合材料的产业化提供依据,本论文主要探讨了以下几个问题并得出下列结论。(1)探讨了AF的不同络合改性处理方法对其增强SBR复合材料性能的影响,发现AF经Li Cl和Ca Cl络合改性处理后都能有效改善AF/SBR复合材料的力学性能和界面粘结性能,但Li Cl处理的AF制备得到的AF/SBR复合材料的效果更好;(2)探讨了AF的不同热氧化处理工艺条件对其增强SBR复合材料性能的影响,经均匀设计试验结果分析发现,200℃,3min处理后的AF增强SBR复合材料的定伸应力和动态力学性能均为最佳,较未热氧化处理的AF增强SBR复合材料的性能有明显的改善;(3)探讨了AF预先涂覆相容剂再制备成AF/SBR复合材料对其性能的影响,结果表明,能有效提高AF/SBR复合材料的100%定伸应力和300%定伸应力,且AF涂覆相容剂后常温放置24h再制备AF/SBR复合材料效果更好,通过SEM,DMA以及RPA测试分析发现,其滚动阻力最小,且界面粘结性能、耐磨性能以及动态力学性能最好。(4)探讨了自制HTPB-g-MA的制备方法对AF/SBR复合材料性能的影响,经正交设计实验结果分析发现,接枝物的制备温度对AF/SBR复合材料的力学性能影响最大,且得到了接枝物的最佳制备方法:即反应温度120℃;反应时间0.5h;BPO含量0.35phr;MA含量4phr;EP含量8phr。对制备得到的自制相容剂的FT-IR分析发现,反应物中的MA和EP都成功接枝到了HTPB大分子主链上,并且生成了酯。(5)探讨了自制HTPB-g-MA与AF的质量配比对芳纶纤维增强丁苯橡胶复合材料性能的影响发现,对于自制HTPB-g-MA与AF的任一质量配比对应的AF/SBR复合材料的100%定伸应力和300%定伸应力都随AF加入量的增加而显著提高;当AF添加量为4phr时,撕裂强度达到最大值,且动态切割性能表现优异,随着自制HTPB-g-MA添加量的增大,动态切割性能变得更好,接着进一步通过DMA分析发现,当AF添加量为4phr时,相容剂与AF配比为1:1时,AF/SBR复合材料动态力学性能最好,经SEM分析发现,加入自制HTPB-g-MA能有效改善AF/SBR复合材料的界面粘结性能;通过RPA分析发现,随着AF含量的递增,AF/SBR复合材料的储能模量和损耗模量逐渐增大而损耗因子逐渐减小,可见其动态力学性能得到改善;但随着自制HTPB-g-MA含量的进一步增加,AF/SBR复合材料的储能模量和损耗模量逐渐减小而损耗因子逐渐增大,可见其动态力学性能变差;而当自制HTPB-g-MA与AF质量配比为1:2时,AF/SBR复合材料的动态性能最好。

关键词： 缓冲回填材料   膨润土   膨胀性   本构模型   有限元分析  

摘要： 缓冲回填材料在高放废物处置中发挥着极其重要的作用,近年来,对其力学性质的研究越来越受到专家学者们的重视。本文针对作为我国缓冲回填材料的高庙子(GMZ)膨润土,从其湿化膨胀的变形特性出发,建立了适用于高膨胀性非饱和土的本构模型,并通过ABAQUS有限元软件中子程序的编写,将其应用到了有限元软件的计算当中。1)膨胀性非饱和土UH模型本文针对高庙子膨润土的高膨胀性,在姚仰平等提出的非饱和土UH模型的基础上,通过引入一项与原有塑性体变相耦合的膨胀体变,建立了能够反映土体湿化膨胀的膨胀性非饱和土UH模型。模型能够较好的反映出膨胀性非饱和土的高膨胀性及其膨胀效应随初始干密度、超固结程度变化等特性,并将其与考虑温度影响的非饱和土UH模型结合,使其能够考虑温度对土体变形的影响。2)模型的有限元实现在建立了能够描述膨润土在吸力和温度影响下变形特性的本构模型之后,通过ABAQUS中的UMAT子程序编写,将建立的本构模型引入到有限元的计算当中。文中先在已有的非饱和土UH模型子程序的基础上,将其扩展为考虑温度的非饱和土UH模型子程序,并通过不同温度的三轴试验有限元模拟进行了验证。再将能够描述膨胀性非饱和土的膨胀应变加入到模型当中,建立了能够考虑非饱和、温度和膨胀效应影响的模型子程序,并通过膨胀力试验模型对子程序进行了检验。3)China-Mock-Up装置有限元模拟运用ABAQUS有限元软件,对China-Mock-Up试验装置进行了温度场、渗流场演化规律的模拟。并采用考虑温度的膨胀性非饱和土UH模型子程序对装置中膨润土的膨胀力及变形进行了计算,得到了其在3年间的温度、饱和度和膨胀力等的演化规律。

关键词： 混杂FRCC   基本力学性能   断裂性能   抗冲击性能   抗爆性能  

摘要： 为了研究纤维增强水泥基复合材料(Fiber Reinforced Cement-based Composite,简称FRCC)在应变速率不同的荷载作用下的力学性能,本文采用钢纤维(SE)、聚乙烯醇纤维(PVA)、聚丙烯纤维(PP)进行了动静态力学对比试验,得到了纤维体积率、纤维类型、纤维混杂比例及水胶比对混杂FRCC基本力学性能、断裂性能、抗冲击性能及抗爆性能的影响规律。本文的主要工作内容包括以下几个方面：(1)为了得到纤维及水胶比对混杂FRCC静态力学性能的影响,进行了三点弯曲、立方体抗压及断裂能试验。试验结果表明：纤维的掺入显著提高了水泥基材料的抗弯强度和断裂性能,但对抗压强度的提升能力有限；在一定范围内,混杂FRCC的静态力学性能随纤维体积率的提升而提升,当超过这个范围时,过高的纤维体积率会对材料的力学性能产生负面影响;在纤维总体积率相同的条件下,SE-FRCC的强度优于混杂FRCC;混杂FRCC的强度随水胶比的提升呈下降趋势。(2)为了得到纤维及水胶比对混杂FRCC抗冲击性能的影响,进行了自由落锤抗冲击试验。试验结果表明：混杂FRCC的抗冲击性能随纤维体积率的提升而提升；SE纤维对抗冲击性能的提升起主导作用,其次为PVA纤维；随水胶比的提升,混杂FRCC的韧性随之提升,材料抗冲击性能反而呈下降趋势；纤维分散性的提高有利于降低试验结果的离散性。(3)为了得到纤维对混杂FRCC抗爆性能的影响,进行了接触爆炸试验。试验结果表明：混杂FRCC的抗爆性能随SE与PP、PVA纤维比例的提升而提升；相对于PVA纤维,PP纤维对抗爆性能的提升更显著；SE纤维对材料抗爆性能的提升起主导作用。

关键词： 分子动力学   原子基连续方法   跨尺度方法   Mori-Tanaka方法   细观力学有限元方法  

摘要： 碳纳米管(CNT)高分子纳米复合材料是一个具有广阔应用前景的研究领域,这归因于纳米增强相的独特性能。由于这类材料含有典型的多尺度结构特征,传统的有限元方法难以准确预测它的力学行为与力学性质,因此,发展有效的多尺度力学模型与算法是当前该领域的一个研究热点。随着计算机软硬件技术的快速发展,多尺度数值仿真技术已经逐步应用于纳米复合材料的性能预测与分析当中,这既是对实验研究的一个有益补充,也是对微纳观材料力学行为预测技术的拓展。要准确预测碳纳米管高分子复合材料的力学行为及性质,需要较清楚地了解这类材料的微纳观结构,并在此基础上,开展多尺度建模和仿真策略的研究,以实现不同空间和时间尺度之间的无缝连接。本文基于这种思想,结合分子动力学、细观力学和宏观有限元的数值仿真技术,通过多尺度数值方法来研究碳纳米管／高分子复合材料的力学性质,为材料设计与加工提供数据参考。1.借助分子模拟与材料设计的计算软件MATERIALS STUDIO构建单壁碳纳米管(SWNT)／环氧树脂(EPOXY)复合材料模型,并对其进行分子动力学模拟,得到原子结构信息。利用能量等效原理,并借助ANSYS中的APDL语言将离散的原子结构处理成连续的有限元结构,即代表体积单元(RVE)。最后将RVE等效成为一个等效纤维(RF),通过应变能相等,得到RF的弹性模量,发现该结果和Wernik等人模拟的结果相近,所以证明了这种方法是可行的。2.利用分子动力学计算软件LAMMPS对单壁碳纳米管/聚乙烯(polyethylene,简称PE)复合材料进行分子动力学(MD)模拟,得到纳观下的原子结构信息。同样采用原子基连续的方法(ABC)和APDL语言,将RVE等效成一根纤维,并得到RF的C11,EL,GT,GT,KT的值。3.利用DIGIMAT软件建立了碳纳米管等效纤维随机分布的PE纳米复合材料的等效力学模型。分别采用细观力学有限元方法和MORI-TAN AKA方法计算分析了碳纳米管体积含量为0.1%、0.2%和0.3%时,碳纳米管／聚乙烯复合材料的力学性质,结果表明,有限元计算的结果与MORI-TANAKA方法计算的结果接近,但是小于MORI-TANAKA方法计算的结果,这是由于MORI-TANAKA方法存在理想假设,而细观力学有限元模拟并未考虑理想假设。

关键词： 含能材料   力学性能   多尺度   数值模拟  

摘要： 数值模拟是含能材料力学性能研究的重要手段。常用的模拟软件中,分子动力学模拟能够模拟含能材料分子水平相关性质,但由于计算资源的限制,只限于研究尺度小于纳米的微观体系;物质点法能在接近含能材料颗粒的细观尺度上模拟其性质,但该方法还处于起步阶段,应用并不成熟;而有限元方法可以接近工程的宏观尺度上对含能材料的性质进行研究,但有着不能考虑含能材料微观结构的缺点,直接应用效果不佳。近年来,多尺度模拟方法受到广泛关注,这种方法能将各尺度下的性质联系起来,但尚未有成熟的软件,急需开发使用方便的多尺度模拟软件。针对上述问题,设计并实现了基于分步式模拟的含能材料力学性能的多尺度模拟系统,逐级递推地计算含能材料的力学行为。在系统的微观尺度计算模块,用分子动力学方法求解含能材料的各种性质,包括组分的状态方程和粘弹性的本构关系,这些性质作为参数输入到细观尺度的模拟计算;在系统的细观尺度计算模块,采用物质点法求解含能材料的力学性质,获得其状态方程式和力学性质的本构关系;在系统的宏观尺度计算模块,基于细观尺度的计算结果应用有限元方法计算宏观含能材料力学性能变化。本系统可为研究含能材料压制过程的力学行为提供一种有效的工具。由于微观尺度和宏观尺度的模拟有比较成熟的软件可用,论文重点研究了细观尺度计算模块。利用了模型近似方法,建立了含能材料细观模型;运用Java3D虚拟场景数据动态存储技术,实现了虚拟场景数据的动态存取,解决了模型建立过程中一个场景一旦建立就不能重复使用,只能在下一次建模时按照流程重复原先的创建步骤的问题;采用基于Vis It的模拟数据并行可视化技术,解决了单机环境下由于计算机资源限制,无法对结果进行高性能可视化显示的问题。测试结果表明,系统能在1s之内做出响应,并不间断运行5×24小时,其响应能力和稳定性等方面均达到设计目标。该系统能够为含能材料压制工艺提供了理论依据,对优化和改进含能材料质量提供一种有效工具。

关键词： 汽车轻量化   长玻纤复合材料   残留纤维长度   纤维取向   X-ray CT扫描  

摘要： 近年来,随着汽车工业的不断发展和汽车保有量的持续增加,能耗、安全、环保三大问题也日益突出。而汽车轻量化则是降低能耗、减少污染物排放的重要途径。汽车轻量化就是在保证汽车强度和安全性能的前提下,尽可能降低汽车整车质量,进而提高燃油利用率,减少污染物排放。实现轻量化的途径有很多,其中之一就是研发轻量高强的材料。复合材料因其比强度比刚度高、耐腐蚀性好、耐疲劳性久以及能够大规模整体成型等优点被作为重点研究对象,其中纤维增强复合材料更是学者们竞相研究的热点。本实验中,使用玻璃纤维与聚丙烯树脂制得短纤维增强粒料S3与长纤维增强粒料L7、L11、L15,经过注塑成型工序后制得哑铃状试样,并对这四种复合材料进行了拉伸、弯曲、冲击实验等,还测量了注塑成型后残留玻璃纤维的长度,研究了增强纤维长度变化对玻璃纤维聚丙烯复合材料的力学性能的影响。除了对力学性能的研究之外,还通过光学显微镜观察法以及X-ray CT扫描法对复合材料内部纤维排列进行观察,计算了纤维取向角以及纤维取向因子,并通过Kelly-Tyson修正公式获得了纤维临界长度进而计算玻璃纤维与聚丙烯树脂间的界面剪切应力。通过以上实验获得的结论如下：1)注塑成型后玻璃纤维长度断裂严重,四种复合材料长度下降幅度均超过50%,但是随着增强纤维原始长度从1.5mm到15mm的增加,残留纤维长度也从0.68mm增加到4.18mm。2)当纤维残留长度从0.68mm增加到3.02mm时,拉伸强度和弯曲强度都有明显提高,但当长度从3.02mm增加到4.18mm后,拉伸强度和弯曲强度并未提升而是保持稳定。冲击强力度随着增强纤维长度的增加而增加。3)通过X-ray CT扫描图像可知,短纤维增强复合材料S3内部在纤维取向角小,纤维取向度良好。而长纤维增强复合材料在芯层中有宽阔的纤维排列“杂乱区”,纤维取向度差,且这一现象随着纤维长度增加而加剧。4)通过复合材料界面剪切应力的计算,发现随着增强纤维长度增加,界面剪切应力下降。5)通过对L11/S3混杂复合材料的研究发现,当L11/S3混合比例为90/10时,拉伸强度与弯曲强度都略高于L11,且保持了较高的冲击强度。6)由L11与L11/S3 (90/10) X-ray CT断面扫描结果可知,L11/S3(90/10)内部纤维排列与取向相比于L11有明显的提高。由此推测,在长纤维增强复合材料中混入小比例,比如10%的短纤维会改善复合材料内部纤维取向并对复合材料的强度起到积极提高作用。

关键词： 混杂复合材料   三维编织   碳纤维   芳纶纤维   拉伸   冲击后压缩  

摘要： 三维编织复合材料具有整体空间网状的纤维增强结构,完全克服了层合复合材料易分层、厚度方向强度低、损伤扩展快等弱点,能够显著提高复合材料的力学性能。此外,三维编织复合材料在制造复杂造型构件方面独具优势,可以实现材料-结构-性能的一体化设计。两种以上纤维增强同一种基体的混杂纤维复合材料(简称混杂复合材料)可以充分发挥组分材料和基体材料的性能,克服传统复合材料的一些性能弱点,最大限度地满足复合材料的结构、性能设计。混杂纤维复合材料拥有巨大的发展应用空间,正逐渐成为复合材料的重要研究方向之一。将编织纱和轴向纱／六向纱分组采用不同的纤维进行混编,可以充分利用三维编织技术灵活的可设计性,同时,避免了束内合股混杂制备过程中额外产生的对纤维的损伤、束内混杂均匀性不易控制等问题。本课题以碳／芳纶纤维混杂三维编织复合材料为研究对象,设计制备了4种不同混杂结构的复合材料,一方面,分析了混编三维五向和三维六向编织工艺对碳纤维和芳纶纤维拉伸性能的影响,以期优化编织工艺过程,降低材料损伤。另一方面,测试了编织纱选用碳纤维、轴纱／六向纱为芳纶纤维和编织纱选用芳纶纤维、轴纱／六向纱为碳纤维的混杂三维五向和六向编织复合材料的轴向拉伸和冲击后压缩(接近18J冲击能量)性能,初步掌握碳／芳纶纤维混杂三维编织复合材料基本力学性能的混杂效应。三维编织成型前后纤维束的拉伸性能测试表明,编织工艺过程对编织纱的损伤较大,主要是因为编织过程中通过编织纱的不断运动捆绑交织形成整体网状结构,轴纱和六向纱几乎不参与运动,对其性能影响相对较小,且编织过程对碳纤维造成的损伤大于芳纶纤维,碳纤维的强度和模量高于芳纶纤维,呈现脆性破坏,而芳纶纤维的断裂伸长率明显高于碳纤维,呈现典型的韧性破坏特征。采用基于数字图像相关技术(DIC)的ADAMS系统对碳／芳纶纤维混杂三维编织复合材料轴向拉伸性能的测试结果表明,混编方式和编织结构是影响其轴向拉伸性能的重要因素,编织纱选用芳纶纤维、轴纱为碳纤维混编方式2的三维五向编织复合材料的轴向拉伸性能最好。利用Instron和结合DIC系统的岛津材料试验机对碳／芳纶纤维混杂三维编织复合材料的冲击后压缩实验结果表明,冲击能量接近18J能量下,编织纱选用芳纶纤维、轴纱为碳纤维混编方式2的三维五向编织复合材料轴向CAI性能最好,对低速冲击损伤最不敏感,表现出较高的冲击损伤容限。韧性芳纶纤维的加入改变了非混杂碳纤维三维编织环氧复合材料的冲击后压缩破坏模式。