实验表明,缝合连接在拉伸载荷作用下,出现的主要破坏模式可能有以下四种,见图4:①接头端部(如图所示CE面或DF面)的拉伸破坏;②缝合区域(如图所示AB面)剪切破坏;③接头两端(如图所示CE面与DF面)同时拉伸破坏;④剥离破坏(如图中所示搭接区域的界面发生破坏)。
除这四种基本破坏模式外,还可能会发生组合破坏。缝合连接发生何种模式破坏,与缝合连接形式、连接件的厚度、搭接长度、缝合工艺参数、编织物的结构及载荷性质有关。在连接几何参数中,缝合连接件的厚度起着极为重要的作用。当连接件很薄,连接强度足够时,连接件发生拉伸破坏;当连接件较厚,偏心力矩尚小时,易在连接区域发生剪切破坏;当连接件厚度到一定程度,搭接长度不够时,在偏心力矩作用下,将发生剥离破坏。剥离破坏将使缝合连接的承载能力显著下降,应力求避免。
4 结语
缝合技术作为一种复合材料预制件的有效连接方法,与三维编织的结合可以很好地满足实际应用中对复杂形状预制件的要求,从而进一步拓宽三维编织复合材料的应用领域。为了最大程度的发挥缝合连接三维编织技术的优势,我们还需要进一步研究和探讨搭接长度以及缝合工艺参数对连接强度的影响,确立能够指导设计和实际生产的工艺方法及技术参数。相信随着研究的深入,缝合连接三维编织复合材料的性能会越来越完善,应用也会越来越广。
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