紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是用紡織工藝得到的纖維束（紗線）預(yù)成形織物結(jié)構(gòu)作為強(qiáng)體的復(fù)合材料軸向12%，破壞時斜紗中有大量剪切開裂，應(yīng)力-應(yīng)變曲線為非線性。其余軸向紗較多的編織物，強(qiáng)度受軸向纖維束劈裂和屈曲的控制，破壞模式與彎折帶有關(guān)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線破壞前基本是線性的。

　　表1碳/環(huán)氧三軸編織物復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度編織物模量/GPa壓縮強(qiáng)度/MPa極限應(yīng)變/%軸向12，軸向46，二維機(jī)織物中纖維束彼此上下交叉通過，纖維束出現(xiàn)波紋，所以進(jìn)入塑性的臨界載荷比較低；三軸編織物中軸向紗原則上是直的，但實際上比預(yù)浸帶層壓板中的層也要彎得多，從而彎折的臨界載荷亦比較低。

　　22縫合復(fù)合材料縫合對抑制分層是很有效的1q.縫合可看成是穿過分層的一個Winkler基礎(chǔ)，起橋接作用。隨著分層裂紋的長，分層和屈曲現(xiàn)象逼近一個漸近形，屈曲退化為有固定長度的駝峰。此時的屈曲臨界應(yīng)力漸近于不變值分層擴(kuò)展臨界應(yīng)力趨于且，很接近。分層厚度為h，層壓板厚為t，且t>h時，cox 8得到給出縫合層壓板的破壞機(jī)理。當(dāng)縫線周圍纖維束的編差角嚴(yán)重時，形成彎折破壞（表現(xiàn)在圖的右邊彎曲區(qū)）在脫層區(qū)，縫合起橋接作用時，強(qiáng)度由cox公式?jīng)Q定；若CsEs值很小，橋接作用消失，分層由不縫合公式控制。對于，很小，CsEs值又較大時，纖維束發(fā)生斷裂。

　　23三維聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料在軸向壓縮載荷下，三維聯(lián)鎖機(jī)織物也會由于形成彎折而破壞11，但不象縫合層壓板那樣接近脆性。彎折帶都只限于一束排齊的纖維束，不會災(zāi)難性的擴(kuò)及到相鄰纖維束。較終破壞只是分布在復(fù)合材料體積內(nèi)很多個別彎折累積影響的結(jié)果，己測到的破壞應(yīng)變?yōu)?偏離的纖維束可看成是幾何缺陷，它們有各自的強(qiáng)度或臨界局部應(yīng)力。彎折形成的特性取決于缺陷的強(qiáng)度和空間分布。峰值壓縮應(yīng)力取決于纖維束中偏離波動的統(tǒng)計特性。由于偏離的存在，峰值載荷要比等價的預(yù)浸帶層壓板低一些。

　　在受壓縮的三維機(jī)織物中，通常觀察到局部分層。只要厚度方向的強(qiáng)發(fā)揮效應(yīng)，分層裂紋擴(kuò)展就會受到限制，也不會因分層纖維束的歐拉屈曲而破壞。

　　24三維編織復(fù)合材料三維編織物破壞機(jī)理研究較少，只進(jìn)行了在載荷控制下的實驗，而這種實驗無法證實破壞后的彎折帶。在三維編織物中，只是名義上直的排列整齊的纖維束比例較大12~13.實際上彎折亦為這種復(fù)合材料破壞的主要機(jī)理。

　　3拉伸在軸向拉伸下，幾乎所有的載荷都由順載荷方向的纖維束承受，它們的斷裂是主要破壞機(jī)理。但是由于基體的拉伸或剪切破壞對有的織物結(jié)構(gòu)在很低載荷下產(chǎn)生非線性。由于基體把復(fù)合材料中相鄰纖維上的缺陷耦合到一起，如一根纖維斷裂，相鄰纖維上就有較大的應(yīng)力集中，使得單向復(fù)合材料的強(qiáng)度比裸纖維的強(qiáng)度低。在紡織復(fù)合材料中，纖維束的強(qiáng)度會更低。這是由于紡織工藝對纖維束的損傷；纖維束的卷曲使其剛度降低，造成載荷不均勻分布；存在編斜纖維束，它較直纖維束會弱一些；相鄰的交織纖維束加在纖維束上側(cè)向載荷，會降低它們的強(qiáng)度諸因素的結(jié)果。

　　拉伸載荷下一個常見的剪切塑性現(xiàn)象是彎折纖維束的塑性拉直。仿Argon定律，T=丨水此時與局部偏離角成正比的剪切應(yīng)力軸向分量必須大于剪切流動應(yīng)力（p為剪切塑性軸向臨界應(yīng)力）當(dāng)拉伸載荷與主纖維束組不一致時，纖維束的斷裂可能導(dǎo)致剪切破壞或橫向開裂引起破壞5 14.如平紋機(jī)織物或三維聯(lián)鎖機(jī)織物中的纖維束在*45*方向加載荷時，就會成為纖維束的偏角剪切問題。以下主要討論載荷沿某一組主要纖維束時的破壞機(jī)理。

　　3.1二維機(jī)織物和三軸編織物復(fù)合材料在拉伸載荷作用下，二維機(jī)織層壓板中較初的軟化是由于在橫向纖維束內(nèi)、在兩個方位的纖維束周圍和層間出現(xiàn)的微裂紋造成f51.在沿軸向纖維束受載荷的三軸編織物中，通常首先在主要受剪切應(yīng)力的偏軸紗中出現(xiàn)微裂紋。在較高的應(yīng)變下，軸向纖維束的塑性拉伸會在達(dá)到峰值載荷前出現(xiàn)非線性。

　　3.2縫合復(fù)合材料在縫合層壓板中，主要裂紋體系是在橫向?qū)又写怪奔虞d方向呈周期變化的裂紋和偏軸層中的剪切裂紋。較終的破壞伴有沿載荷方向?qū)拥臄嗔?01.縫合可減少高應(yīng)變時分層，且對極限強(qiáng)度或破壞應(yīng)變影響較小。

　　3.3三維聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料在三維聯(lián)鎖機(jī)織物中，裂紋首先出現(xiàn)在與載荷垂直的橫向纖維束之間。在橫向纖維束內(nèi)的裂紋較少。其它裂紋則沿經(jīng)向織造紗（聯(lián)鎖纖維束）的路徑擴(kuò)展。當(dāng)載荷超過峰值載荷一半時，由于纖維束的塑性拉直而出現(xiàn)軟化。三維聯(lián)鎖機(jī)織中限制強(qiáng)度的是軸向纖維束的斷裂。當(dāng)一根纖維束破壞時，損傷不會擴(kuò)展到相鄰纖維束，而纖維束斷裂的位置分布很廣，纖維束被拉出較長。

　　4彎曲觀察層壓板的破壞可能是受壓邊的分層和受拉邊的纖維斷裂。再者，彎曲在自由邊或缺口附近產(chǎn)生剪應(yīng)力時，可能會在型和混合型狀態(tài)下產(chǎn)生分層裂紋擴(kuò)展。在二維層壓板中的裂紋擴(kuò)展會造成災(zāi)難性后果。

　　厚度方向的強(qiáng)改變了型的分層機(jī)理，即對裂紋進(jìn)行橋接，并使斷裂面免受剪切的驅(qū)動。如使用縫合層壓板，用端部帶缺口的彎曲試驗（ENF），其型斷裂韌性可加2~3倍15~16.曲面結(jié)構(gòu)在面內(nèi)矩作用下，沿厚度方向可出現(xiàn)拉伸分層。如曲壁板外表面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力（）），中面附近出現(xiàn)的較大拉應(yīng)力講），接著強(qiáng)性理論和分層問題的研究TM，表示為h是壁板厚度一半；是中面半徑；是無量綱函數(shù)。

　　若厚度方向用縫合強(qiáng)，對分層裂紋起到橋接作用，抑制分層裂紋擴(kuò)展。

　　5缺口構(gòu)件的拉伸和壓縮缺口對破壞應(yīng)變或?qū)訅喊鍙?qiáng)度的影響，己引起設(shè)計者的關(guān)注。紡織復(fù)合材料通常對缺口不敏感。在拉伸和壓縮情況下，缺口處形成內(nèi)聚區(qū)或非線性區(qū)，朝著降低應(yīng)力集中系數(shù)并使極限強(qiáng)度退化較小。

　　內(nèi)聚區(qū)使缺口附近載荷重新分布。其機(jī)理是允許明顯的局部位移，但又不完全喪失強(qiáng)度。內(nèi)聚區(qū)是用它所支持的拉力P，和在周圍彈性材料中所引入的位移（2u）來表征。復(fù)合材料缺口的敏感性主要取決于纖維強(qiáng)度和斷裂功（Wf）18.以三維聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料拉伸的研究為例，看到離缺口較遠(yuǎn)處，較早的損傷是基體裂紋，它對Wf和缺口效應(yīng)的貢獻(xiàn)較小。在靠近缺口地方，出現(xiàn)軸向纖維束的塑性拉直和斷裂，這些影響將包括在p（u）中。纖維束的斷裂將確定內(nèi)聚區(qū)內(nèi)所能支持的較大拉力Pmax.隨著纖維束的斷裂，它將穿過斷裂面從復(fù)合材料中拉出時，內(nèi)聚拉力仍將繼續(xù)受到支持，當(dāng)纖維束被完全拉脫，就出現(xiàn)了無拉力的裂紋。

　　在紡織復(fù)合材料中，當(dāng)纖維束斷裂之后，己斷纖維束端頭與周圍復(fù)合材料脫膠拉出，但在這過程中遭到特別強(qiáng)的摩擦阻抗。這一特性與纖維束的卷曲度和其它不規(guī)則性以及聯(lián)鎖纖維束的夾緊影響，共同起了鎖緊作用，限制著拉出。再者，三維復(fù)合材料中，受到拉伸時，厚度方向的強(qiáng)將產(chǎn)生壓縮，又加了鎖緊。拉伸達(dá)峰值載荷后，隨著纖維束的拉出，只能承受很小的載荷，但出現(xiàn)高應(yīng)變，復(fù)合材料進(jìn)一步拉長時，把破壞部位的載荷向四周傳遞，達(dá)到應(yīng)力重分布。

　　紡織復(fù)合材料有較高的斷裂功，如前述三維聯(lián)鎖機(jī)織復(fù)合材料Wf達(dá)1W/M2，所以對缺口特別不敏感。

　　6結(jié)束語紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的破壞機(jī)理，受到織物的幾何和載荷情況諸因素的影響，為得到準(zhǔn)確的判斷，必須經(jīng)過反復(fù)試驗，建立理論模型，進(jìn)行綜合性的分析研究。當(dāng)前，在不同的織物結(jié)構(gòu)中，機(jī)織復(fù)合材料和縫合復(fù)合材料研究較多，且得出較滿意結(jié)果。對于三維編織復(fù)合材料，尚未見到詳細(xì)的資料。從所受載荷情況看，單調(diào)壓縮的破壞機(jī)理研究較充分，其它受力情況，只是作了初步觀察，得到一些試驗數(shù)據(jù)。

　　總之，由于紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是20世紀(jì)后期才發(fā)展起來的新型材料，破壞機(jī)理的研究僅處在初始階段，隨著今后廣泛使用，它的研究定會有新的、更快的發(fā)展。