优化三维缝合复合材料的阻尼与强度研究

本文主要探讨了三维缝合夹层结构复合材料的阻尼性能研究，发表于2009年11月的《武汉理工大学学报》。作者罗涵、王翔、王钧和熊皓来自武汉理工大学材料科学与工程学院，他们针对复合材料在实际应用中可能面临的振动控制问题，提出了一种创新的结构设计方法。这种方法采用上下两层树脂基复合材料作为主体结构，中间嵌入一层阻尼层，通过锁式缝合技术将三层紧密结合，以提升复合材料的整体性能。 在研究中，设计者们重点对三维缝合结构中的芯材进行了优化，通过试验不同的阻尼材料，如丁苯橡胶等，旨在找到既能提供良好的阻尼性能，又能保持适当结构强度的理想组合。最终，实验结果显示，采用环氧树脂作为结构层，丁苯橡胶作为阻尼层的三维缝合夹层复合材料表现出优异性能：阻尼比高达2.72，这意味着它能有效吸收和消耗振动能量；弯曲强度达到37.84 MPa，显示出较强的结构稳定性；弯曲模量为0.92 GPa，意味着材料在受弯时具有较好的刚性；冲击韧性为152.2 kJ/m²，表现出良好的抗冲击性能。 这项研究成果对于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域具有重要意义，因为它提供了制造高性能复合材料的新途径，有助于减少振动和提高结构整体舒适度和安全性。此外，这种三维缝合技术也为复合材料的设计和制造提供了新的思考视角，为未来的研究和工业应用打开了新的可能。