如果控制纖維體積含量保持在不大的范圍內變化時，壓縮模量和壓縮強度隨著表面編織角的增大而減小。這可能是由于在小編織角時纖維協同承擔壓縮載荷的緣故。另外，三類典型的壓縮破壞(松散型破壞、鼓狀破壞和45°角的斷裂破壞)區域如圖6所示。這說明編織復合材料的破壞模式與其結構參數的關系密切。
圖6 編織復合材料縱向壓縮破壞的三個區域
在拉伸過程中，復合材料表面很薄的樹脂層首先產生裂紋，然后裂紋逐漸增生擴散，并最終在很短的時間內產生斷裂。另外，纖維束從樹脂基體中拔出后仍保持圓柱狀，斷口處纖維束之間的樹脂出現粉碎性破壞。三維編織復合材料縱向壓縮破壞的斷面與編織軸向大約成45°角，與鑄鐵的壓縮破壞形式相類似?？傊诶旌蛪嚎s這兩種變形過程當中，都會出現纖維束之間的樹脂粉碎并破壞，而纖維束基本上保持著圓柱狀，說明纖維束之間的基體存在著較大的變形。從兩種類型的破壞應力－應變曲線圖上可以看出，均存在一段或多段緩沖區域，說明破壞不是一次性發生的，具有逐“層”失效的特征。在細觀上，三維編織復合材料內部的應變場表現為非均勻性。需要進一步研究局部的非均勻應變對編織復合材料性能產生的影響。
4 結 論
（1）無論破壞形式如何，編織復合材料的模量和強度主要受編織角和纖維體積含量的影響；
（2）在表面編織角一定的前提下，拉伸模量隨著纖維體積含量的增加而變大；拉伸斷裂應變隨編織角的增加而增加；
（3）在纖維體積含量一定的情況下，編織角越大，編織復合材料的拉伸模量和壓縮模量越??；
（4）編織角越小，拉伸應力－應變曲線越接近于線性；而編織角越大，其應力－應變越表現出非線性；
（5）編織復合材料的破壞模式與其結構參數的關系密切，并主要受纖維體積含量和編織角的影響；
（6）三維編織復合材料內部的應變場在細觀上表現為非均勻性。
參考文獻
〔1〕 F. K. Ko. Three-Dimensional Fabrics for Composites—An Introduction to the Magnaweave Structure. Proc. ICCM-4, Japan Soc. Composite Materials, Tokyo, Japan, 1982: 1609.
〔2〕 Ma C L, Yang J M, Chou T W. Elastic stiffness of three-dimensional braided textile structural composites〔A〕.In:Whitney J M, ed.Composite Materials: Testing and Design. ASTM STP 893〔C〕. Philadephia: American Society for Testing and Materials,1986.404~421.
〔3〕 Yang J M , Ma C L , Chou T W . Fiber inclination model of three-dimensional textile stracture composites〔J〕 . Journal of Composite Materials , 1986 ,20(5):472~484
〔4〕 Li w , Hammad M , EI-Shiekh A . Structural analysis of 3-D braided performs for composites, Part I : the four-step performs〔J〕 . Journal of Textile Institute , 1990,81(4):491~514
〔5〕 Du G W , Ko F K . Unite cell geometry of 3-D braided structures〔J〕 . Journal of Reinforced Plastics and Composites, 1993,12(7):752~768.
〔6〕 Wu D L . Three-cell model and 5-d braided structural composites〔J〕. Composites Science and Technology, 1996,56(3):225~233.
〔7〕 Wang Y Q , Wang A S D. On the topological yarn structure of 3-D rectangular and tubular braided performs〔J〕 . Composites Science and Technology ,1994,51(4):575~586.
〔8〕 Mohajerjasbi S. Fiber architecture of three-dimensional braided composites〔J〕 . AIAA Journal,1998,36(4):613~617
〔9〕 李嘉祿，肖麗華，董孚允. 立體多向編織結構對復合材料性能的影響〔J〕. 復合材料學報，1996，13（3）：71～75
〔10〕 Sun H Y, Qiao X. Prediction of mechanical properties of three –dimensional braided composites〔J〕.Composites Science and Tecjnology,1997,57(6):623~629.
〔11〕孫慧玉,吳長春. 紡織結構復合材料力學性能的試驗研究.試驗力學,1997,12(3):335~341
〔12〕楊朝坤. 三維編織復合材料力學性能的試驗研究. 材料工程〔J〕.2002,7:33~35
作者簡介 楊朝坤（1968.12~），四川省簡陽人，博士，講師，主要從事紡織工程、纖維增強復合材料細觀力學、工藝以及成型等領域的研究. 通訊地址：新疆大學紡織系. 郵編：830008 聯系電話：0991-4551443 E－mail ：yck327@hotmail.com
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