题目：三维五向编织复合材料的力学性能研究

三维五向编织复合材料是在三维四向编织基础上沿编织方向增加一组不参与编织的轴纱，并经复合固化后得到的。它在保持三维四向编织复合材料优良的整体性、较高的强度和刚度、较好的抗冲击性、耐烧蚀性等性能的同时，可对加轴纱的方向进行增强，从而满足工程中的一些特殊需要。因而，在航空、航天以及交通、建筑、体育用品和医疗器械等方面得到了越来越广泛的应用。根据三维五向编织复合材料的编织过程以及其内部细观结构的特点，利用力学的手段对它进行分析是对其进行结构设计的前提和基础。这对工程应用有着重要的指导意义，也具有显著的学术价值。 本文首先对三维五向编织复合材料在国内外的研究现状进行了简要的介绍，报道了国内外工作者在模型、计算以及实验方面的一些典型工作。其次，在现有的三维五向编织复合材料内部细观结构模型的基础上，运用混合法计算了三维五向编织复合材料的弹性常数；再次，通过分析三维五向编织复合材料的内部细观结构，本文利用有限元对它进行建模和计算，得到了三维五向编织复合材料的弹性常数随编织角的变化趋势；最后，通过对不同编织角、不同体积分数的三维五向编织复合材料试件，在不同加载速度和不同环境温度下进行了横向和纵向压缩实验，研究了其压缩模量、强度以及失效应变等材料特性。并通过典型破坏试件的扫描电镜观察，分析了其微观破坏现象。