单梳经平织物增强复合材料拉伸性能试验研究

在拉舍尔舌针经编机上编织了6种玻璃纤维单梳经平织物,采用手糊工艺将其与不饱和聚酯树脂复合.在万能材料试验机上测试了单梳经平织物增强复合材料试样的拉伸性能,并对其纵向、横向与斜向应力-应变曲线、弹性模量、断裂强度等进行了分析.结果表明,单梳经平织物增强复合材料的拉伸性能具有明显的正交各向异性特征;织物结构参数的变化,导致了线圈形态、延展线的长度和取向等的差异,使复合材料的拉伸性能不同.     

机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能

经纬纱和针织纱分别使用玻璃纤维和高强涤纶编织新型机织针织复合织物作为增强体,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制作聚乙烯树脂复合材料.对该新型复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能进行测试,并对拉伸应力-应变特征曲线及其拉伸断裂形态进行分析.研究表明:该类复合材料具有较好的拉伸性能,横向和纵向的拉伸性能均优于斜向,...     

机织针织复合结构增强复合材料的弯曲性能

选用玻璃纤维作为经纬纱,高强涤纶作为针织纱,编织机织针织复合(CWK)织物,并以其为增强体采用真空辅助树脂传递模塑工艺制作增强复合材料.对该增强复合材料的横向、纵向和斜向弯曲性能进行了测试,分析各个方向的弯曲载荷-挠度特征曲线及其弯曲断裂形态.研究结果显示:该增强复合材料具有较好的轴向弯曲性能,其横向和纵向弯曲性能均优于斜向,且弯曲断裂都表现出一定的塑性,横向的弯曲能量低于其他方向.     

经编间隔织物结构参数对振动性能的影响

采用敲击法和模拟地面随机振动法对坐垫用经编间隔织物实施振动力学性能测量,分析其阻尼比、固有频率和刚度等振动特征值,并讨论该3个振动特征值与经编间隔织物结构参数之间的关系.通过敲击法和模拟地面随机振动法对试样施加激励,由两个加速度计对输入和输出的加速度信号进行测量,获得加速度-时间曲线,计算试样的阻尼比、固有频率和刚度.对试样振动传递性能的分析,可用于指导和改进经编间隔织物的结构设计,满足人们对坐垫舒适性的要求.     

I-II复合型V型切口脆性断裂的数值模拟

基于I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则,用有限元分析软件ANSYS对含V型切口拉伸板的开裂过程中的临界载荷和开裂角进行数值模拟.为了检验数值模拟结果的正确性,用有机玻璃板材加工成3根上述数值模拟的V型切口试样,在电子万能试验机上进行拉伸试验;试验结果与数值模拟结果基本吻合.     

三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题，选用经编间隔织物和玻璃纤维机织物作为增强体，聚氨酯泡沫作为基体，制备系列三维针织/机织聚氨酯基复合材料，并测试材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明：将经编间隔织物/玻璃纤维机织物以三维夹芯结构形式嵌入复合材料中，能够提高间隔织物增强复合材料的拉伸性能和压缩性能；在表面组织结构相同的情况下，经编间隔织物厚度大的三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能较好；在织物厚度相同的情况下，填充大六角形网孔的间隔织物的复合材料具有较好的力学性能。     

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.     

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。     

经编间隔织物增强聚氨酯复合材料的制备及其吸声性能

将具有不同结构参数的经编间隔织物与聚氨酯泡沫材料复合,制备了7种经编间隔织物增强聚氨酯复合材料试样.利用驻波管对复合材料进行了吸声性能测试,探讨间隔丝垫纱方式、织物厚度和表面组织结构对复合材料声波吸收性能的影响.测试结果表明,复合材料具有优异的吸声特性,其吸声性能可以通过改变织物结构参数进行调整.     

铝/钢预置高熵合金粉末对接接头组织及力学性能

采用微束等离子的焊接方法进行6010铝合金/钢预置CrMnFeNiZr高熵合金粉末对接熔钎焊工艺试验,在合适的工艺参数下可获得成形较好的熔钎焊接头,对所得接头进行微观组织及力学性能分析.结果表明:焊接过程中CrMnFeNiZr高熵合金粉末发生熔化,和液态铝一同形成焊缝;接头界面区生成较平整的FeAl_3金属间化合物层,经显微硬度测试,该区域硬度最大,平均硬度为526.1 HV;经拉伸测试,试样断裂于铝合金/钢界面处,接头抗拉强度为104 MPa,和未预置高熵合金粉末的接头抗拉强度73.7 MPa相比,预置CrMnFeNiZr高熵合金粉末所得接头强度提高.     

多轴负经编增强复俣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,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。     

剪切增稠液流变性能及其复合材料动态冲击压缩性能

制备二氧化硅质量分数为23%的二氧化硅/聚乙二醇剪切增稠液(STF),采用流变仪测试STF的稳态和动态流变性能.将STF与经编间隔织物(WKSF)复合后,测试其动态冲击压缩性能.研究结果表明,在低剪切速率作用下,STF出现剪切变稀现象,达到临界剪切速率后,出现增稠现象.在动态冲击压缩下,STF-经编间隔织物复合材料与纯经编间隔织物表现出不同的压缩性能,纯经编间隔织物在压缩过程中存在弹性阶段和压实阶段,STF-经编间隔织物复合材料则表现为均一弹性模量压缩.相比于纯经编间隔织物,STF-经编间隔织物复合材料变形较小,在相同形变时吸收的能量较多.     

原位观察MnS对非调质钢拉伸性能各向异性的影响

利用激光共聚焦扫描显微镜原位观察S质量分数为0.065%的非调质钢纵向与横向拉伸过程中MnS的行为,研究MnS形貌与分布对非调质钢各向异性的影响.原位观察表明锻后钢中存在大量长条形MnS,横向与纵向拉伸过程中MnS长度方向与拉力方向取向不同.横向拉伸过程中MnS更易与基体分离产生裂纹,裂纹随MnS长度方向扩展长大,最终导致基体的断裂. MnS在纵向拉伸时不易与基体分离,因此对纵向拉伸性能影响较小.钢中群聚分布的MnS有利于裂纹的聚合长大,会促进基体的断裂.     

临近空间飞艇蒙皮用材料撕裂行为的数字散斑法研究

针对Vectran纤维增强型临近空间飞艇蒙皮用的柔性层压织物复合材料,利用非接触式数字散斑相关试验方法,测定了预制初始裂纹长度为15 mm的中心切口试样撕裂行为的位移场和应变场分布,定量测量了撕裂试样不同撕裂载荷工况下的全场变形值和平面应力撕裂断裂韧性值,对中心切口裂纹的撕裂强度进行了分析。试验结果表明:该方法可以用来测量临近空间飞艇蒙皮用的柔性层压复合织物大范围变形的撕裂裂纹尖端及附近区域的变形场,通过变形场云图可以获得撕裂裂纹扩展过程中的变形特征,并可直观的研究撕裂裂纹尖端复杂变形场的形态,为临近空间飞艇蒙皮材料的撕裂损伤行为研究提供新的试验途径。     

静力拉伸载荷下纤维金属层板的变形行为

为研究静力拉伸载荷下纤维金属层板变形行为,在标准试验之外引入数字图像关联技术(简称DIC),观测了GLARE2-3/2、GLARE3-3/2和GLARE6-3/2层板试样的应变变化过程.对比分析了获得的应力-应变曲线、应变云图及试样不同位置处的应变随载荷时间历程变化的过程.结果显示:GLARE2-3/2层板试样的应变变化过程均匀稳定,无明显边界效应;GLARE3-3/2层板试样轴向有瞬时的性能退化,横向具有边界效应;GLARE6-3/2铺层试样具有两次瞬时性能退化,横向边界效应与GLARE3层板试样相反.     

天丝在拉舍尔毛毯上的开发应用

自行制作了4种拉舍尔经编毛毯织物试样,并对试样的风格、透气性、保暖性、抗静电性、透湿性和失重率进行测试.研究结果表明,天丝纤维可改善拉舍尔毛毯的外观风格、热湿舒适性及抗静电性能,且毛毯织物耐用不易破损;天丝/腈纶混纺拉舍尔毛毯对传统拉舍尔毛毯的综合性能也有一定的提高.天丝在新型拉舍尔毛毯的开发应用上具有一定的价值.     

经编间隔织物增强聚氨酯基复合材料的压缩性能

将经编间隔织物与软质聚氨酯泡沫复合,制备了5种经编间隔织物增强聚氨酯基复合材料试样.对复合材料进行了平板压缩试验,探讨间隔丝针背横移数、间隔丝直径和织物厚度对复合材料压缩和能量吸收性能的影响.利用有限元分析方法和ANSYS软件建立了复合材料的单胞有限元模型,对其压缩性能进行了模拟,得到复合材料的应力云图和应力-压缩率曲线.有限元模拟结果与试验结果显示出较好的吻合度.     

金属薄膜变形延性表征研究取得进展

在国家“973计划”的“材料介观性能表征”项目与我校“985工程”科技创新平台建设项目的联合支持下，我校金属材料强度国家重点实验室孙军课题组针对目前广泛用于柔性电路板上的金属Cu薄膜／聚酰亚胺系统，在微拉力机上进行试样拉伸的同时，测得了金属Cu薄膜微裂纹密度和宏观电阻性能随拉伸应变的连续演变过程，并分别确定了金属薄膜变性损伤萌生的临界应变值，     

双针床经编筒形网眼织物编织工艺及参数关系研究

通过对一穿一空双经绒和双经缎等常用组织线圈结构的分析，研究了双针床经编网眼织物编织工艺参数之间关系，建立了该织物筒径与线圈长度、编织针数和纱线线密度之间关系的数学模型，并采用数学回归方法计算了模型中的系数和验证了方程的显著性。通过这一数学模型可根据一些已知参数来准确地预告其他参数。     

基于间隔丝排列模型的经编间隔织物压缩性能

提出了经编间隔织物间隔丝的排列模型,并在此基础上研究间隔织物的压缩性能.对模型进行简化并得到了不同表面组织、织物厚度、间隔丝直径的间隔丝排列加权平均倾斜角.根据间隔织物压缩方程和理论参数,由Matlab模拟得到间隔织物的理论压缩曲线,并与试验得到的压缩曲线进行比较.结果表明,根据间隔丝排列模型得到的理论压缩曲线与试验曲线拟合较好,具有较大的网孔表面和织物厚度及较小的间隔丝直径的经编间隔织物在小变形压缩下的压力较小.