管状三维机织物的交织方法分析

基于对典型三维织物织造方法以及二维圆织成型方法的分析,提出两种织造管状三维织物的方法,即经向垂纱法和纬向垂纱法,并具体阐述了两种方法的成型原理和成型方法.这两种方法的主要区别在于连接各层的垂纱的引入方式不同:纬向垂纱法中,垂纱与纬纱的引入方式相同;经向垂纱法中,垂纱与经纱的引入方式相同.两种方法的提出为管状三维织物的组织结构设计及圆织设备的研发奠定基础.     

多层衬纬机织针织复合织物的拉伸性能

为给多层衬纬机织针织复合织物的产业应用提供参考,衬纱和针织纱选用芳纶纤维编织出一种新型织物,并对该织物进行轴向的拉伸试验,分析比较织物纵向和横向的拉伸性能.研究表明:在多层衬纬机织针织复合织物拉伸过程中,先是衬纱结构和针织结构的整体拉伸,然后是衬纱的拉直伸长,直到衬纱结构拉断破坏,最后是针织纱的交替伸长和滑移,直到针织结构脱套破坏;针织结构的捆绑作用使得平直衬入的纬纱产生屈曲,屈曲程度与交织衬入的纬纱相当;衬纱的屈曲及针织纱的弯曲穿套均影响各自纱线强力的利用.     

连续玄武岩纤维衬垫织物复合材料及其拉伸性能

在电脑横机上分别编织了连续玄武岩纤维变化纬平针和不同垫纱比的衬垫织物4种预制件.通过真空辅助树脂转移模塑成型(VARTM)技术制成复合材料,测试其纵、横向拉伸性能.结果表明衬垫纱的浮线可以明显提高织物的横向拉伸性能,为玄武岩纤维及纬编增强复合材料的生产设计和应用提供依据.     

交织双轴向纬编针织结构及增强复合材料的拉伸性能

介绍了一种新型的交织双轴向纬编针织结构.以高强涤纶作针织纱.玻璃纤维为衬经和村纬纱线编织出织物样品,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)加工成复合材料,通过对不同拉伸方向、不同铺层的拉伸试验进行比较.探讨了该复合材料的拉伸性能.结果表明,单层铺层复合材料经纬向的拉伸性能存在较大的差异,拉伸曲线存在拐点,采用双层90.镝层可减少复合材料经纬向拉伸性能的差异,并有效地提高复合材料的拉伸力学性能.     

苎麻纤维／聚丙烯混纺混织增强复合材料的制备与性能研究

本文将改性的苎麻与树脂混纺或混织的织物在热压机上压制成苎麻纤维与树脂的复合板材.研究了织物组织结构、PP纱线在织物纬向上的含量等对苎麻/PP增强复合材料拉伸性能的影响.结果显示,对于混织预制体,当层数为5层,模压温度为175℃,模压压力为10MPa,苎麻/PP为1:1时,板材的拉伸性能最优,拉伸强度是83.03MPa;并且,由于斜纹组织的纱线伸直状态最好,所以其复合材料的机械性能优于缎纹组织和平纹组织复合材料.对于混纺预制体,模压温度为170℃,压力为12.5MPa,模压时间为20min,苎麻纤维体积分数为50%时,复合材料的拉伸性能最优,对于不同组织的织物,缎纹组织的复合材料的拉伸性能最好.     

三维全五向编织复合材料的制备及其拉伸性能

以高强无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物,以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料,通过测试上述编织复合材料的拉伸性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料拉伸性能的影响.结果表明,编织复合材料的拉伸性能随着轴纱、纤维体积分数的增大而上升,随着编织角的增大而下降;三维全五向编织复合材料的拉伸性能明显优于三维五向编织复合材料.     

复合材料层间基体铆接与层间剪切强度的关系

采用一种新的实验测试方法研究织物增强复合材料层合板的层间剪切强度,对该测试方法作了理论分析并建立了数学模型.提出了织物增强复合材料层合板中基体层间铆接的存在.采用不同经纬密度的织物作增强材料,研究了铆接与层间剪切强度的关系.为织物增强复合材料的细观力学设计提供了依据.     

三维双轴向间隔纬编织物力学性能研究

为了研究三维双轴向间隔纬编织物的力学性能,在华龙通用测试系统上对这种织物进行了拉伸、剥离和撕裂测试.测试结果表明,经纱、纬纱和连接纱密度在很大程度上影响着三维双轴向间隔织物的拉伸、剥离和撕裂性能.     

嵌入式共固化缝合阻尼复合材料的力学性能

为了提高复合材料的层间结合性能,满足其三维力学性能可设计性的要求,提出了嵌入式共固化缝合阻尼复合材料结构,开发了嵌入式共固化缝合阻尼复合材料的制作工艺,其中阻尼材料的硫化温度和时间与预浸料内树脂的固化温度和时间相同。采用改进的锁式缝合方法缝合铺层后的预成型体,使用热压罐制备出嵌入式共固化缝合阻尼复合材料试件。对试件进行了层间剪切试验、自由衰减试验、拉伸破坏试验,结果表明:阻尼性能与最大拉伸力随着针距的增大而增大,层间结合性能随针距的增大而变差。其中,在阻尼层厚度为0.1 mm的情况下,改变针距,缝合后材料的相对阻尼比为2.16%～2.92%,拉伸强度为412.9～427.4 MPa,层间结合强度为6.12～7.91 MPa。该研究可为对三向力学性能有要求的复杂受载大阻尼复合材料构件的广泛应用提供参考。     

2.5D与2D织物混杂铺设复合材料力学性能实验研究

根据不同铺层方式设计了五种2.5D和2D织物混杂铺设复合材料。对五种混杂铺设复合材料经、纬向的拉伸、压缩、层间剪切、三点弯曲等性能进行了实验研究并进行相互对比。分析了五种混杂铺设复合材料经、纬向性能的差异以及材料的失效形式,得到了一些有益的结论,为该种材料的结构设计和性能分析奠定了重要的基础。     

新合纤织物的剪切性能与纱线、织物结构及纤维形态结构的关系

实测了新合纤面料中具有代表性织物的剪切性能、纤维形态结构、纱线结构与织物结构,然后用逐步回归方法分析了织物的剪切刚度与其它诸因素的关系,发现在经向紧度普遍大于纬向的情况下影响织物经、纬向剪切性能的主要因素为经向的织物紧度、纱线的捻系数、纱线的细度及纤维的比表面积,这些结果可供化纤长丝织物的性能设计时参考。     

膜材经向拉伸性能数值模拟

膜材的强度主要由基布提供,基布由纱线编织而成,基于这样的膜材生产过程提出通过纱线拉伸性能建模模拟基布经向拉伸曲线和膜材经向拉伸曲线.以 MC 13122-1100/902膜材为例应用通用有限元程序Abaqus模拟,得到的模拟曲线与试验曲线在拉伸曲线的前两个阶段吻合很好,第三阶段稍有差异,对工程应用来讲模拟曲线是可靠的.     

Manufacture of Flax Reinforced PP Laminates and Research on the Tensile Properties

Flax fiber was used to reinforce Polypropylene （PP） owing to its lower impact on environment and suitable mechanical behaviors. To overcome the difficulty of penetrating fibers due to the high viscosity of thermo-plastic resin, PP filaments wrapping around the linen yam produced commingled yams, which were woven into fabrics as preforms to make laminates by optimum hot-pressing technology. The effects of fiber volume fraction, fabric density and structure on tensile properties of composites were researched through analyzing the tensile test results and the scanning electronic microscope （SEM） micrographs of fracture surface. Conclusions are drawn that the properties of laminates with fiber volume fraction of 0.50 are better than those with the other two fractions. For plain structure, the tensile properties in warp direction decrease according to the increase of weft density while in weft direction increase. For different fabric structures, properties of laminates with structures of plain 3, twill 2/2 and twill 3/1 increase gradually. And properties in weft direction are prior to those in warp direction for each laminate.     

经编双轴向织物用作涂层基布的性能优势

分别对经编双轴向织物和机织物增强材料的涂层产品进行拉伸和撕裂试验，研究了经编双轴向织物用作涂层基布时的一些性能优势：优异的拉伸性能和抗撕裂性能；较高的纱线强力利用率等等。     

多轴向经编增强复合材料拉伸性能的研究

对经编多轴向织物及层合板的拉伸性能进行了较详细的测试及研究,并与传统的机织物增强材料进行了比较,得出了一些结论,为今后经编多轴向增强材料的应用及发展提供了一定的理论基础。     

Tensile Property of Bi-axial Warp Knitted Structure

The tensile property of bi-axial warp knitted fabrics is tested and compared with that of the plain weave fabric. The results show that there are obvious differences between the tensile property of a bi-axial warp knitted fabric and that of a plain weave fabric. The former can give fuller play to the property of a high modulus yarn than the latter. The tensile strength of a bi-axial warp knitted fabric is linear with the number of yarns in the direction of force.     

织造和染整加工前后精梳毛纱拉伸性能的关系

为了根据织造前纱线的拉伸性能和织造、后整理工艺预测织物的拉伸性能,研究了织造和染整加工前后精梳毛纱拉伸性能的关系,获得了三方面的结论:(1)经常规后整理加工的各种精梳毛织物中经纱的伸长变形能力没有显著差异,但其纬纱的伸长变形能力与织造和染整工艺有关。(2)坯布染色情况下织造前纱线的伸长变形曲线在伸长率方向扩大一定倍数以后与织物中纱线的伸长变形曲线相当。纱线染色情况下织造前纱线的伸长变形曲线的某一部分与织物中纱线的伸长变形曲线相当。(3)后整理加工中的经向张力和拉幅张力对精梳毛织物中纱线的伸长变形能力的影响特别大。树脂整理有降低织物变形特别是变形回复能力的作用。     

织物的类型及其组织元

本文对历史上出现过的现在存在的各类织物提出了新的分类法、织物可分成编织物和机织的两大类,两类之中又可根据参与织造的纱线系统来分,然后再根据其交织原理区把编织物分成环编,纠编、绞编,烧编、斜编等若干种,把机织物分为针织和梭织两类,前者包括纬编和经编;后者则包括平经和绞经。文中还提出了组织元的概念,作为一类织物的基本构成单元,它较目前所用的原组织概念更为基础。     

打纬及开关车织物横档疵点

以实验的方法解释了织机在未采用张力补偿措施前提下,产生开关车织物横档疵点的原因。织机开关车时由于主轴转速、钢筘打纬速度达不到正常数值,使经纱张力及钢筘打纬力达不到一定的正常数值,以致打纬过程中经纬纱线相对滑移量比织机正常运转时的数值小、共同移动量比正常运转时的数值大,所形成的织物达不到正常的纬密,在织物上产生横档疵点。同时,也指出了长期以来对织物横档疵点成因一种肤浅的解释。     

玻璃纤维平纹编织层合板面内剪切渐进失效分析

为研究玻璃纤维平纹编织层合板面内剪切性能,建立其面内剪切渐进失效分析模型。基于Ramberg-Osgood方程建立考虑面内剪切的非线性本构模型,编写VUMAT子程序,设置Hashin失效准则和刚度退化准则,采用ABAQUS/Explicit求解器对玻璃纤维平纹编织层合板的面内剪切过程进行模拟。研究表明：建立的非线性模型能够很好的描述面内剪切非线性;面内剪切过程中,首先发生纤维-基体的剪切失效,然后是经纬向纤维的拉伸失效,最后是经纬向纤维的压缩失效;预测得到的面内剪切强度、初始剪切模量、位移载荷曲线和失效模式与试验结果吻合,证明所建立模型的有效性。