在高应变率、大应变率范围,研究原位和就位纤维束的响应行为,获得纤维束的应变率响应规律,并建立应变率效应本构模型。在此基础上,引入应变率效应,结合三维机织物结构设计、三维机织物与树脂基体复合的界面设计,综合考虑复合效应,研究复合材料的冲击侵彻破坏模式、吸能机制。建立三维增强复合材料的抗冲击侵彻性能与其组分性能及细观结构之间的定量关系,建立能量吸收理论模型,为优化抗冲击侵彻复合材料设计制作方案提供实验
完善和建立了实验条件。模拟复合材料的加工过程,探讨加工和处理条件对芳纶纤维力学性能以及表面形态的影响,预测芳纶纤维的就位性能。在不同温度下,高应变率、大应变率范围,研究芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维束的响应行为,获得纤维束的应变率响应规律,并建立应变率效应本构模型。考察了高应变率下纤维微观形态学和能量吸收的特征。同时也研究了树脂浇铸体的高应变率响应行为。从纤维能量吸收与波传播和纤维与树脂的复合效应的关系进行了理论分析,并进行了弹道性能测试。为了参比,研究了层压复合材料靶板的准静态侵彻性能和织物-树脂复合材料层压板的准静态侵彻机理。研究了芳纶空气变形纱对复合材料层间剪切性能的影响,三维正交机织复合材料的高应变率行为和三维正交机织芳纶/玻璃纤维混杂复合材料拉伸、冲击等性能,建立了三维增强复合材料的抗冲击侵彻性能与其组分性能及细观结构之间的定性关系,为优化抗冲击侵彻复合材料设计制作方案提供实验和理论依据。