纤维缠绕复合材料压力容器设计分析

纤维缠绕压力容器由内胆、纤维增强缠绕层和纤维保护缠绕层组成,材料在载荷作用下影响应力等状态.纤维复合材料气瓶中关于结构设计的不确定性往往影响气瓶的性能,可通过模拟软件来仿真其性能,进而确定设计的可靠性与优缺点,模拟软件可以确定某种条件下相关结构的极限应力应变.复合材料气瓶的缠绕层与金属内衬的模拟仿真有助于优化整体结构,通过ABAQUS仿真软件对所设计的纤维气瓶进行仿真,验证其性能,进而优化其设计及技术,是朝着工业和经济解决方案迈出的重要一步.研究目的即对理论初设的复合材料气瓶结构使用有限元分析的方法验证其结构与性能,以满足相应的设计内容与技术要求.     

一种可重复使用的复合材料用芯模

新型航天器用复合材料部件的性能与纤维缠绕工艺有着非常重要的关系.目前在纤维缠绕工艺中主要使用组合式或水溶性芯模(陶瓷或盐制成)进行零部件生产.这些芯模的生产是劳动密集型的,浪费资源而且对环境不利.一种使用VeriflexTM--一种高科技形状记忆聚合物(SMP)制造的新型芯模生产系统已研制成功,此芯模具有可拆装与可重复使用的特性,因此大大地减少了劳动力的使用与资源浪费,并且将大幅度降低生产复合材料零部件的成本与时间.本文介绍了SMP材料在复杂弯曲部件纤维缠绕法生产工艺中的应用.     

多向纤维缠绕预制件的纤维取向

以一个缠绕循环为基础,建立了多向纤维缠绕预制件中一个体积微元的纤维取向(包括轴向取向、径向取向、环向取向)的计算模型。重点对工艺参数中缠绕角、纤维截面直径、缠绕初始半径等与环向取向和轴向取向纤维体积含量的关系进行了分析研究,并绘制了其关系曲线图。最后计算了轴向取向和环向取向纤维体积含量相等时缠绕角的值。为多向纤维缠绕预制件的结构设计、工艺设计提供很好的理论基础。     

复合材料弯头织物的设计与织造

目前制造复合材料弯头主要使用纤维缠绕工艺或手工糊制,而纤维缠绕制品轴向强度不足,手糊制品生产效率低且质量不稳定。介绍一种新型复合材料弯头所使用的环形管状机织物预成型件的成型技术,这种工艺生产的产品具有一次性整体成型、环向强度与轴向强度比优良、规格易于统一、产品质量稳定等优点。     

刚性圆柱上环向缠绕张力的分析与设计

为解决环形缠绕层的剩余缠绕张力的分析和设计问题,根据各向同性材料三维本构关系,考虑环向缠绕张力对已缠绕层张力产生的放松量,研究刚性圆柱上环向缠绕层内张力分布的解析解.建立环向缠绕张力与缠绕后剩余张力分布的关系,以及由给定缠绕张力确定缠绕后剩余张力分布的微分方程.提出了由给定剩余张力分布计算缠绕张力变化规律的计算方法.计...     

无以匹敌的菌丝体纤维

在世界上生产的众多纤维材料中,有一种网状菌丝体,它由纤维缠绕,显得毫无织物纹路,更无法测定其性能,可它却成为当今世界发达国家最看好的可再生资源。而且当它废弃时,还可以成为复合材料工业中最为看好的再生资源,即废旧利用原材料。美国纽约一家称为Ecovative Design的纤维开发公司将这种菌丝缠绕材料设计为建筑用复合材料。由此,他们再也不用传统所用的高成本聚氨酯树脂,取而代之,他们认     

中空夹芯复合材料的成型工艺及其在轨道交通领域的应用

文章介绍了中空夹芯复合材料的特点,综述了中空夹芯复合材料的几种常见成型工艺,包括手糊成型、纤维缠绕成型、真空辅助成型、机械成型等,阐述了中空夹芯复合材料在轨道交通领域的应用并对其应用前景进行了展望。     

多向纤维缠绕玻璃钢管的纤维体积分数

以跑道形纱线截面形状的假设为基础,从细观几何角度出发,建立了多向纤维缠绕玻璃钢管纤维体积分数的数学模型。由该模型可知,纤维体积分数与纱线宽度、纱线厚度、纤维缠绕循环数、螺旋缠绕角、缠绕初始半径以及纱线间隙有关,而与管长度无关。以4个采用相同原材料、不同缠绕参数缠绕而成的玻璃钢管为样品,分别计算了纤维体积分数的理论值和实际值,结果显示,二者基本符合,证明该模型是可用的,但仍存在一定的差别,最后对引起理论值偏大的原因进行了分析,主要是模型假设的理想化与气泡等的影响。     

热风热轧ES纤维非织造布用梳理机道夫针布的防缠绕措施

探讨热风热轧ES纤维非织造布用梳理机道夫针布缠绕纤维的原因,介绍改善道夫针布缠绕ES纤维的措施。热风热轧ES纤维非织造布用梳理机在针布选型配套时一定要优选道夫针布,尤其要对道夫针布的密度、工作角、总高和齿深等齿形参数进行认真筛选,并采取表面抛光工艺。     

粘胶转杯纱生产工艺研究

介绍了用棉型粘胶纤维纺制转杯纱的优选工艺及主要技术参数。试验表明在粘胶纤维转杯纱纺制中宜选用薄齿、尖齿针布和强分梳工艺。指出转杯纱中纤维的缠绕状态对成纱强力影响明显。     

玻璃纤维增强复合材料棒材的性能研究

以玻璃纤维为原料，在普通平面织机上试织成功了圆形截面3D机织物。并采用手糊成型工艺，以不饱和聚酯树脂为基体，制得了单向纤维束增强复合材料棒材和圆形截面3D机织物增强复合材料棒材；对这些棒材的性能进行了测试与分析，结果表明：后者的抗冲击强度、层间剪切强度显著优于前者。     

抗菌中空涤纶纤维纱Tk18.5rex的试制

本文介绍了纺制抗菌中空涤纶纤维纱Tk18.5rex的工艺过程，根据一般纯纺涤纶的经验，重点从开清棉解决棉卷粘连、梳棉工序的缠绕、并条工序采用静电皮辊等方面介绍了相应的技术措施和具体的工艺配置。     

抗菌中空涤纶纤维纱TK18．5tex的纺制

本文介绍了纺制抗菌中空涤纶纤维纱TK18．5tex的工艺过程。根据纺涤纶纱的经验，重点从开清棉工序解决棉卷粘连、梳棉工序的缠绕、并条工序选用静电胶辊等方面介绍了相应的技术措施和主要纺纱工艺配置。     

芳纶纤维在火箭发动机壳体中强度转化率的研究

<正> 一、引言压力容器(含发动机壳体)中,纤维强度的转化率其表示式如下:纤维强度转化率肠~容器中环向纤维发挥强度纤维复丝拉伸强度X 100务纤维束经过预浸胶、固化、制样、选样后制得的复丝,进行拉伸测试,其强度已有较大损失,这是难免的。问题在于绕制复合材料压力容器时,各种纤维强度又有进一步的损伤递降,但各种纤维强度损失程度是不一致的。据报导,国际上经过十几年的实践证明:(1)在纤维缠绕成型的高压容器中(含发动机壳体),在相同的结构尺寸,     

氧等离子体改性超高分子量聚乙烯纤维复合材料层间损伤声发射特征分析

为研究氧等离子体改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/乙烯基酯复合材料层间断裂韧性的损伤模式对其界面性能的影响，首先对不同密度UHMWPE织物进行氧等离子体改性，使用真空辅助树脂灌注成型工艺制备UHMWPE/乙烯基酯复合材料，结合声发射(AE)检测技术对复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性(G_ⅠC)和Ⅱ型层间断裂韧性(G_ⅡC)进行测试，并对其损伤动态演变过程进行表征和定位。结果表明：界面性能是复合材料层间断裂韧性的主导因素，在G_ⅠC和G_ⅡC测试过程中，通过在UHMWPE/乙烯基酯复合材料层间预裂纹处产生应力集中，损伤机制表现为张开型和滑移型；低经密UHMWPE织物结构松散，具有良好的改性均匀度，经氧等离子体改性后其制备的复合材料的G_ⅠC和G_ⅡC分别提高约36.8%～80%、75%～1 120%,达到层间增韧效果，同时由于界面结合性能提高，不同损伤模式减少或消除；通过对声发射信号进行聚类分析可有效识别出复合材料基体开裂、纤维/基体脱黏和纤维断裂3种损伤模式及其特征频率...     

FA104B型六辊筒开棉机打手轴防缠装置的改进

在FA104B型六辊筒开棉机上，为防止辊筒打手在运转过程中轴两端缠绕纤维，辊筒法兰盘两端装有叶片，形成三片扇翼风扇，打手两端的纤维在风扇作用下被吹浮起来，以避免纤维缠绕轴两端。但在实际生产中，FA104B型六辊筒开棉机运转时，辊筒轴两端经常被纤维缠绕，导致滚筒左右移动，造成轴、法兰盘轴孔磨损和轴承发热，严重时会造成火灾事故，给设备维修人员和安全生产造成不便和隐患。     

复合材料织物层合板层间剪切性能研究

纤维增强复合材料的层间剪切性能是其基本性能之一,是复合材料设计中必须考虑的重要问题。而复合材料固化工艺和条件是影响复合材料性能的重要因素,因此,文章对不同固化条件下复合材料织物层合板层间剪切性能进行了研究。考察了在相同温度变化周期条件下,分别使用热压罐和热补仪进行层合板固化所得到的复合材料层合板的层间剪切性能。基于ASTM D5379试验标准,开展了相关试验,结果表明:采用热压罐进行固化所得到的层合板,其层间剪切强度及刚度都要优于采用热补仪固化的层合板。     

PES/CF/PET纤维混杂复合材料的力学性能

选用PES纤维作为基体，碳纤维(CF)作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维作为黏合剂，利用特殊的铺层结构制备出一种低密度、易加工、可回收的复合材料。采用正交试验设计研究了PES纤维质量分数、热压温度、压力和时间对复合材料拉伸性能的影响，并对材料的断裂机制进行了分析。结果表明：PES纤维质量分数是影响复合材料拉伸强度的最主要因素，其次是热压时间，热压温度和压力的影响最小；当PES纤维质量分数为55%、热压温度为270℃、压力为25 MPa、时间为50 min时，PES/CF/PET纤维混杂复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度达到59.526 MPa,拉伸模量达到1.576 GPa,断裂伸长率达到6.950%;复合材料拉伸断裂机制主要表现为纤维的断裂。     

生产智能组件的新工艺——结构缠绕法

邓肯道夫纺织工艺研究所采用结构缠绕技术开发了生产智能组件的新工艺。该工艺把长丝缠绕技术的发展前途与筒子缠绕技术的生产率进行结合,长丝缠绕技术在过去几年已逐渐得到相应产品的认可。     

现代纺织复合材料概述

纺织复合材料随着航空航天、纺织机械的快速发展而逐渐发展起来,具有高强高模、材料和结构均可设计、质轻等优点。对现代纺织复合材料进行了概述,介绍了纺织复合材料中的五类增强体,对机织结构、编织结构、针织结构、缝合结构和非织造布这5类织物结构的特点进行了详尽描述,介绍了模压成型工艺、缠绕成型工艺、树脂传递模塑成型工艺、热压罐成型工艺、3D打印技术等5种复合材料成型工艺,分析了纺织复合材料在航空航天、交通运输、建筑、军工、民用生活中的应用和现代纺织复合材料存在的一些问题。