三维整体夹芯机织复合材料抗落锤冲击性的测试与分析

为了研究三维整体夹芯机织结构复合材料的能量吸收能力和破坏机理,本文对14组具有不同结构参数的夹芯结构复合材料试样进行了抗落锤冲击测试,得到试样的中值破坏能量,并对测试结果进行了分析.分析结果表明:影响三维整体夹芯机织复合材料抗落锤冲击性能的因素主要包括结构中各部分的纬纱密度,接结纱的接结方式以及增强纤维的性能;另外,预制件的经纬纱织造密度亦对复合材料的抗冲击性能影响很大.     

三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计

三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计.结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.     

平纹机织复合材料纯电动汽车电池箱多尺度可靠性优化设计

为了充分发挥碳纤维复合材料的潜能，提出一种多尺度的复合材料结构可靠性优化设计方法。以平纹机织复合材料新能源汽车电池箱为研究对象，基于有限元法的均匀化理论预测方法，将机织复合材料各尺度之间的弹性参数进行关联，建立复合材料弹性性能预测解析模型和电池箱有限元模型。鉴于复合材料结构和设计变量受不确定性因素的影响，结合Kriging代理模型、SORA(stochastic optimal routing algorithm)法和蒙特卡洛仿真法，实现机织复合材料电池箱的多尺度可靠性优化设计。结果表明，优化后的电池箱在满足可靠性和轻量化要求的同时，能有效提高电池箱的模态频率和刚度，可为机织复合材料汽车零部件的优化设计提供指导。     

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。     

机织针织混编复合材料的冲击拉伸性能及有限元模拟

用分离式霍普金森杆(SHTB)装置测试机织针织混编(CWK)复合材料在高应变率下的应力-时间曲线及破坏形态;根据材料结构建立简化模型,即将针织纱力学性能强化到树脂中,形成等效树脂,并计算等效树脂的刚度矩阵;结合等效树脂和机织纱性能,运用有限元分析软件ABAQUS模拟材料冲击拉伸过程,并比较试验与模拟结果.研究结果表明,应力-时间曲线以及破坏形态具有较高的一致性,简化模型能很好地预测混编复合材料的冲击拉伸性能,对设计其他混编复合材料具有一定的应用价值.     

三维机织几何结构的数值表征

推荐一种利用一组数值型参数来定量表征三维机织几何结构的方法。在给定的几何约束和加工约束条件下，由4种纱线系统组成的三雏机织几何结构可用9个结构参数予以数值表征。根据贯穿或分层的角联接结和正交接结的几何特征，分别建立了与之对应的结构参数以及参数间的联系。进一步的研究表明，对于角联接结的三维机织几何结构，9个结构参数中仅有4个是独立的；而对于正交接结的三维机织几何结构，独立的结构参数为5个。一旦确定了独立的结构参数，三维机织几何结构就能被确定；反之，只要织物几何结构已知，则与之相对应的结构参数也就确定了。这里所推荐的数值表征方法可用于三维机织几何结构的设计，如根据三维机织复合材料的性能要求确定各取向纤维的分布等，从而为建立一种具有普适意义的三维机织结构几何模型提供了前提条件，同时也为三雏机织复合材料力学性能的设计提供了统一的设计平台。     

三维角联锁机织复合材料有限元分析

在理想假设条件下,分析了三维角联锁机织复合材料的细观几何结构.将建立的几何模型导入有限元软件ANSYS 13.0,通过布尔运算建立了具有复杂细观结构的三维角联锁机织复合材料的模型,并利用ANSYS 13.0对其弹性模量进行了预测.利用真空辅助树脂传递模塑成型技术获得试件,在试验机上对试件进行测试,测得试件弹性模量.将弹性模量预测值与试验值进行比较,验证了该有限元模型的正确性.     

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,...     

凉爽机织面料的开发方法

本文首先介绍了凉爽机织面料吸湿快干的原理,然后从从纤维性能、纱线结构、织物结构和组织等方面探讨了凉爽机织面料的开发方法.     

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.     

The Manufacture of Structured Flax/Hemp Fiber Thermoplastic Composites and Its Flexural Properties

Flax and hemp fibers were used as reinforcing materials to commingle with polypropylene (PP) fiber to realize the mixture of two materials at the stage of yarn.Meanwhile,PP filaments were introduced to produce a corespun yarn with flax/PP as core and PP filament as outer sheath.The commingled yarns were woven into 2D fabric which was used as the prefabricated material.The composite laminates were prepared by hot press technology.The effects of manufacture technology, yam structure,and fiber weight fraction on flexural properties of composites were investigated.     

Analysis of Apparent Elasticity Constants of Woven Fabrics

The woven fabric can be defined as orthogonal elastomer if the extension force that puts on the fabric is very small. Based on the precondition, the apparent elasticity constants of a woven fabric were analyzed theoretically in the paper. The bias angle (which is between weft yarns and extension direction) affects apparent elasticity modulus and elasticity coefficient of the fabric in the extension direction. And the experiment describes fluxes of elasticity constants going with the bias angle of the fabric.     

Wet Transfer Model of Woven Fabric

To investigate wet permeability of woven fabric, a wet transfer model of woven fabric is built up and by means of the model, the main factors which have significant influences on its wet permeability function, including liquid/ material contact angle, fiber diameter, fiber cross-section configuration, the number of fibers, yarn＇s twisting angle and woven density, are discussed. Finally it is derived from the argument that optimal design of wet transfer function of woven fabric can be obtained.     

Relationship between Creasing-Recovery Force and Crease-Recovery Angle

To find out the reason of resulting in the crease recovery of a fabric and provide theoretical guidance for designing a new material with good creasing-recovery property,the relationship between the creasing-recovery force and the crease-recovery angle of a woven fabric was investigated by self-setup experimental device.The results show that the crease-recovery angle of a woven fabric is correlated with the creasing-recovery force of the fabric in a linear relation.Furthermore,it is found that the internal stress is the principal force of affecting the creasing-recovery property of a woven fabric.In addition,the relationship between the tensile property of a woven fabric and the creasing-recovery property of the fabric has also been investigated,showing that the lower relaxation velocity of tensile stress of a fabric is,the better creasing-recovery property of the fabric has.     

机织物悬垂屈曲的数值模拟

开发虚拟服装试衣系统需模拟织物的悬垂和屈曲，而采用正交异性力学模型不适合织物．为此，笔者基于织物的细观力学模型，用有限元方法来模拟方形织物片铺在圆桌面上的悬垂和屈曲，该细观模型描述了织物由于其细观编织结构而特有的力学性质．织物片用8结点壳单元离散，这种壳单元被特别设计，能描述织物片在悬垂中发生的大转动．对织物片的屈曲模态进行了分析，对其后屈曲变形进行了计算，也进行了方形织物片的悬垂和屈曲实验．模拟结果和实验的观测结果很一致．该研究为虚拟服装试衣系统的开发奠定了基础．     

三维机织物增强复合材料板材的研制

以玻璃纤维为原料,试织了4种结构的三维机织物,并采用手糊成型工艺制成三维机织物增强的复合材料板材,测试并分析了4种复合材料板材的拉伸性能和层间剪切性能.研究表明:织物的结构对拉伸力学性能的影响主要是织物内部纱线的屈曲程度和垂纱的贡献,对层间剪切性能的影响主要取决于垂纱参与层间连接的程度.     

吸湿快干牛仔织物的生物酶退浆探讨

由沟槽纤维织制的织物由于纤维表面的微细沟槽和特殊截面而具有良好的吸湿快干性,但是其纤维表面的沟槽在强碱或高温条件下很容易被破坏,所以要求退浆工艺条件比较温和．论文中分析了生物酶对沟槽纤维织物退浆的特有优势及影响酶活力的因素,并且用生物酶对吸湿快干牛仔织物进行了L9(34)正交退浆试验,得出了优化的工艺参数．     

基于自适应正交小波的机织物密度自动检测的研究

为了将计算机视觉应用于织物经纬密自动检测，提出了建立机织物自适应小波分解滤波器并研究了织物密度自动检测的方法。应用织物自适应滤波器对织物灰度图像进行小波分解，就可使分解后的子图像能很好地分别包含织物的纬向和经向纹理信息，从而可将织物子图像二值化后，根据其黑白交替变化规律，计算出织物的经纬纱密度。实验结果证明自动检测和人工测量相比，误差在3％以内。     

基于AE技术和HHT的涤纶机织物拉伸断裂过程研究

为了获取与研究织物拉伸破坏模式的时频特征,通过改变织物组织结构和纬纱密度织造4种不同织物,在常规织物强力仪上利用自主搭建的声发射检测系统,分别采集对应织物拉伸破坏过程中产生的动态声频信息,利用Matlab软件运行基于HHT方法编译的程序对所采集信息进行信号分析与处理。分析结果表明:织物拉伸过程的AE信号曲线与拉伸载荷-位移曲线完全对应,所表征的结构相变化、纱线形变以及纱线断裂3个破坏模式可明显区分;4种织物结构相变化阶段特征频率相同,均为100Hz,且来自同一来源——经纬纱间正交摩擦,与织物组织、密度无关,表现在持续时间、幅值、能量等声发射信号参量上,结构相变化阶段与纱线强力利用系数大小有关。     

Factors Influencing Anti-ultraviolet Performance of Undyed-woven Fabrics

Main factors influencing anti-ultraviolet performance of woven fabrics are investigated. By means of detailed arrangement of sample design, sample making, testing and analyzing, it shows that fiber materials, fabric compactness, fabric weave and yarn type are the four important factors influencing anti-UV performance of woven fabric, but with different effects. Among them fiber material is the most important factor. For the common fiber materials used, it shows that the anti-UV performance of polyester is comparatively better than others. Once fiber material is determined, fabric with medium float weave and high compactness can offer a good anti-UV performance. The anti-UV performance of fabric with ＂anti-UV＂ filament yarn is better than that with ＂anti-UV＂ staple yarn. The anti-UV property of fabrics with untwisted filament yams is better than that with twist counterparts.