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本文以复合材料层间增强技术为研究背景,开展对复合材料单边弯针缝合技术的研究。通过对单边缝合线迹成形原理的深入分析,自主设计研制出一种单边弯针缝合头原理样机,结合真空辅助树脂渗透工艺成功制备出缝合复合材料层合板试样,并对其进行了拉伸、弯曲、I型和II型层间断裂韧性等力学性能的测试分析,探究了缝合工艺参数对其面内力学性能和层间断裂韧性的影响机理,为缝合复合材料构件的结构设计与参数优化提供了一定的理论依据。（1）通过对复合材料单边缝合线迹成形原理的分析,确定了以单边盲缝线迹作为本文中拟设计缝合头的线迹成形模式;明确了目标设计缝合头中应具备引线、钩线和缝线供给机构,并对连续缝合线迹实现过程中各缝合机构的分解动作进行了初步规划与分析。（2）通过对目标设计缝合头的功能需求和平台总体规划方案的分析,自主设计研制出一种复合材料单边弯针缝合头;经分析得到该缝合头末端执行部件之间在位移-时间上的运动配合关系,确立了能够实现良好线迹的最佳线环形态,缝线张力和缝线供需关系对线环形态的影响规律以及单个缝合周期内缝线的供需平衡条件。（3）采用缝合/真空辅助树脂渗透工艺实现缝合层合板试样的制备,并开展了缝合复合材料面内力学性能的研究。研究结果表明:在相同缝线细度下,随着缝合密度的增加,拉伸强度整体呈下降趋势,最大降低幅度为21.14%,弯曲强度呈现出先降低后升高的趋势,在缝合密度为10×18时,最大降低幅度为10.3%,在缝合密度为10×10时,最大升高幅度为25.33%;在相同缝合密度下,随着缝线细度的增加,拉伸强度和弯曲强度整体均表现出下降的趋势。（4）开展了缝合密度和缝线失效形式对于缝合复合材料I型层间断裂韧性影响机理的研究。研究结果表明:缝合能够显著阻碍层间裂纹的扩展,在相同分层裂纹长度下,随着缝合密度的增加,I型层间断裂韧性均有不同程度的提高,在缝合密度为10×10时,提高幅度最大;在试验过程中,当缝线的失效形式为断裂时比缝线的拔出更有助于I型层间断裂韧性的提高。（5）开展了缝合密度和缝线细度对于缝合复合材料II型层间断裂韧性影响机理的研究。研究结果表明:在同等缝线细度下,随着缝合密度的增加,复合材料II型层间断裂韧性GIIC表现出先降低后升高的趋势,在缝合密度为10×18时,GIIC值比未缝合试样还要低,降低幅度分别为11.53%和14.96%,在缝合密度为10×10时,GIIC值最高,升高幅度分别为28.76%、42.93%和100.4%;在同等缝合密度下,缝合试样II型层间断裂韧性随缝线细度的增加而增加。