电阻法在单丝碳纤维复合材料体系界面相传载能力评价中的应用

为研究纤维增强树脂基复合材料中界面相应力传递性能差异,对T300碳纤维单丝进行拉伸实验,同步测量碳纤维单丝的电阻和应变对应关系,采集的数据表明二者存在线性关系,通过计算得到其灵敏系数K.然后搭建二维加载平台对斜十字模型进行拉伸,并通过数码偏光显微镜实时观察加载状态下的应力分布,结果表明中心区域应力均匀.在此基础上,将单丝碳纤维电阻测量法和斜十字模型相结合,利用灵敏系数确定斜十字模型中碳纤维与基体的界面相剪切应力,结合电阻法中灵敏系数来确定单丝复合材料体系界面相应力传递效率,结论实现了混合载荷下界面相力学性能的测量.     

涤沦纤维的动态力学分析

对涤沦纤维的未拉伸丝、全拉伸丝、ＰＯＹ、ＤＴＹ分别进行动态力学——温度谱测试的论述，发现经历各种生产过程后的涤沦纤维动态力学性能截然不同，分析了涤纶纤维的结构与性能的变化。     

涤沦纤维的动态力学分析

对涤沦纤维的未拉伸丝、全拉伸丝、ＰＯＹ、ＤＴＹ分别进行动态软科学－－温度谱测试的论述，发现经历各种生产过程后的涤沦纤维动态力学性能截然不同，分析了涤纶纤维的结构与性能的变化。     

硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响

用硅烷偶联剂KH-550对不同品种的玄武岩纤维进行表面改性处理,采用单丝拉伸试验,结合扫描电镜和SPSS统计分析的方法,研究了硅烷偶联剂处理对玄武岩单丝拉伸性能的影响.结果表明:表面处理前后,玄武岩纤维品种2和3的拉伸强度和断裂伸长率均没有显著变化;玄武岩纤维品种1的拉伸强度和断裂伸长率明显增大,其拉伸强度提高32.8%,断裂伸长率增大31.79%.这证明用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩纤维进行表面改性处理,可以达到表面处理的目的且不损伤玄武岩单丝的拉伸性能,一定程度上可以弥补玄武岩纤维生产工艺的不足.     

水溶性维纶纤维的结构与性能研究

采用Nexus 870傅立叶红外光谱分析仪和DSC热分析仪分析水溶性维纶纤维的化学结构和热学性能.同时,采用单纤维强力仪测试水溶性维纶纤维的力学拉伸性能.得到水溶性维纶纤维及其在80℃的水中溶胀后试样玻璃化温度分别为43.6℃和-2.2℃;水溶性维纶纤维红外光谱图与标准聚乙烯醇红外光谱图在波数1 236cm^-1和621cm^-1处存在明显差别;单纤维拉伸速度一定时,试样夹持长度小,单纤维的断裂强度略大、断裂伸长率大、断裂功小.     

改进Hopkinson拉杆加载CT试样断裂数值模拟

为研究紧凑拉伸(CT)试样的动态断裂性能,将分离式Hopkinson拉杆进行了改进,在入射杆与透射杆的加载端设计了一种夹持装置,实现了CT试样的动态断裂测试.采用ANSYS/LS-DYNA数值分析程序,对拉伸应力波加载下,基于改进后Hopkinson拉杆系统的CT试样动态断裂测试过程进行了数值模拟研究,得出CT试样的动态断裂响应,计算了表征其动态断裂韧性的相关参量.结果表明,试样中应力分布由非对称状态经约80μs达到对称分布状态,此后试样应力分布云图对称,两端加载点载荷相等,试样达到应力平衡状态,满足了Hopkinson杆断裂韧性测试要求,并讨论了夹头截面突变与销钉直径对应力波传播和试样应力平衡的影响,为后续Hopkinson拉杆装置继续改进与CT试样动态断裂测试提供了依据.     

液压夹具夹持力对金属材料室温拉伸曲线的影响及处理

针对日常检测中金属材料室温拉伸曲线出现的异常现象,分析材料试验机液压夹具夹持力大小对金属材料室温拉伸曲线的影响情况。结果表明:液压夹具夹持力对拉伸曲线的影响不可忽视,应注意观察试样最大拉力并适时调整夹具夹持力;在判明曲线异常为液压夹具夹持力所致时,应人为处理曲线得出正确测试结果。     

亚麻/低熔点聚酯纤维热塑性复合材料性能研究

以开发低成本、省能源的天然纤维复合材料为目的,采用亚麻/低熔点聚酯纤维针刺非织造布为预成型材料,经热压制作了热塑性复合材料.对复合材料的拉伸与弯曲性能进行了测试与评价,研究了亚麻纤维碱液处理及热压成型工艺对复合材料板材力学性能的影响.结果表明:碱液处理后复合材料单层板的纵向拉伸强度、弯曲强度分别提高了100/0和220/0以上;热压工艺为压力9 MPa、温度180℃、时间30 m in时,板材的力学性能最佳;在铺层数或纤维含量相同的情况下,层合板的力学性能低于单层板的纵向力学性能而高于其横向力学性能.     

织物剪切变形性能测试与表征

针对现有织物剪切性能测试装置操作复杂以及价格昂贵,自行设计测试夹持装置,通过在拉伸试验主机上加装夹持装置,对30块织物进行剪切变形性能测试,使用相关性和相对误差分析方法,将测试结果与KES-FB1剪切试验仪进行对比分析.结果表明,自制装置与KES-FB1剪切试验仪对应特征指标结果具有高度相关性,且相关系数均大于0.9;...     

家蚕前部丝腺准静态轴向拉伸力学特性

为了研究仿生微通道的制作工艺和流动特性,提出了符合家蚕前部丝腺特征的生物软组织复合体准静态轴向拉伸力学性能测试方法。以五龄家蚕前部丝腺为试验对象,进行了准静态轴向拉伸试验,观测了拉伸试样断口形貌,测量了前部丝腺体和丝蛋白溶液纤维化过程(简称丝纤维)的准静态轴向拉伸力学性能。应用超弹性材料Ogden模型,构建了家蚕前部丝腺体和丝纤维的准静态轴向拉伸力学本构方程,利用ABAQUS软件进行了试验结果拟合,相关系数达98%以上。结果表明:家蚕前部丝腺体及其丝纤维具有优异的超弹性力学特征,且丝纤维力学性能优于丝腺体的。     

超拉伸过程中UHMW-PE冻胶丝结构与性能关系的研究

以煤油为溶剂，汽油为萃取剂，采用冻胶纺丝－超拉伸技术纺制了超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）纤维，综合分析了UHMW－PE冻胶丝在后拉伸过程中结构和性能的变化，建立了三阶段结构发展模型，并利用Fischer经验式估计了冻胶丝内部大分子链缠结的变化及其对纤维力学性能形成的影响。     

一种用于柔性微纳器件压阻性能训练的拉伸仪

在柔性微纳传感器件研制过程中,需要利用拉伸测试装置对器件进行压阻效应性能的训练,针对现有拉伸测试装置精密性差、稳定性弱、适用范围小及可操控性差等弊端,设计并制备一种应用于压阻响应训练的拉伸仪。该拉伸测试装置由控制部分、传动部分和夹持部分三部分组成,详细介绍了各部分的设计原理及方案。并制作样机,将自研制柔性微纳器件作为样本,进行测试,实现其压阻响应的稳定输出,最终用于监测人类的肢体运动。该装置可为柔性微纳器件的压阻、拉伸、疲劳等测试提供一种便捷的工具。     

UHMW－PE冻胶丝超拉伸工艺的研究

以煤油为溶剂，汽油为萃取剂，采用冻胶纺丝－超拉伸技术纺制了超高分子量聚乙烯纤维（ＵＨＭＷ－ＰＥｆｉｂｅｒ）．通过密度梯度、声速取向，ＤＳＣ热分析和力学性能测试等研究了拉伸过程中纤维结构与性能的关系，并讨论了拉伸工艺中拉伸倍率、拉伸形变速率、拉伸长度及拉伸温度对纤维结构变化的影响，结果表明，在足够高的拉伸倍率下，纤维的结晶度和取向度趋于饱和，纤维的大分子形态由折叠链充分发展为伸直链形成微纤结构，结晶形态为斜方晶系与六方晶系并存。从而赋予纤维优异的力学性能．此外，适当提高拉伸形变速率和拉伸温度亦有利于纤维结构的改善，而拉伸长度的增加，有利于拉伸过程的稳定。     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响．方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究．结果聚丙烯腈（PAN）纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86％;掺入19mm聚丙烯（PP）单丝纤维,坍落度下降25％;加入0．15％PP纤维,坍落度降幅达28．7％,含气量增加25．9％;掺入聚乙烯醇（PVA）纤维后,混凝土7d、28d抗压强度降幅最大,分别达30．4％、23．5％;12mmPP单丝纤维体积掺量为0．15％时混凝土的抗裂效果明显好于0．05％掺量,而碳化深度较基准低30％．结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大．     

竹炭改性涤纶纤维结构和力学性能的研究

为研究竹炭改性涤纶纤维结构和力学性能,通过电镜试验对竹炭改性涤纶纤维的基本形态进行分析;采用YG001型电子式纤维强力仪测试分析了竹炭改性涤纶纤维和涤纶的力学性能,包括单纤维一次拉伸、纤维定伸长弹性、纤维应力松弛等。研究分析表明,竹炭改性涤纶纤维具有良好的延伸性、柔软性和较好的弹性回复性;应力松弛实验表明,在相同拉伸率条件下,竹炭改性涤纶纤维的应力松弛速率比涤纶快,松弛现象更明显。     

PTT类织物形状记忆功能的测试方法

为探求PTT类面料形状记忆功能的客观测试评价方法,自行研制矩形沟槽式和滑块式仿平抚测试装置,设计了相应的试验与评判方法.试验中,采用棉、蚕丝、黏胶丝、PET及Milk/Tencel混纺等普通面料和纯PTT、PTT与PET交织的面料进行可塑成形定性试验,结果表明仅有纯PTT、PTT与PET交织、高紧密结构PET织物具有可塑性.进一步对可塑性面料进行可塑成形和形状恢复的定量对比,结果如下:自行设计的面料形状记忆功能测试方法的CV值在5%以内,该方法有较好的参考价值;以PTT纤维为经纬丝线原料,配置平纹组织等紧密结构和一定的经纬交织密度,可以使面料的形状可塑且形状恢复的性能得以提高;在原料、组织、紧密度这3个影响因素中,纤维原料最为重要,PTT纤维显然优于其他纤维.     

静电激励单丝纤度测定装置的研制

本文简要介绍了静电激励单丝纤度测定装置的测定原理、方法和产生误差的因素,在分析国外纤度试验仪的基础上,作了某些改进,制作了单丝纤度测定装置,并对几种化纤长丝、铜丝、生丝的共振频率作了分析、测定,探讨了静电激励法测定单丝纤度的可行性问题。     

假发纤维拉伸力学性能探讨

以目前市售的几种假发原料为测试样品,探讨了各自在干、湿状态下纤维的拉伸性能;分析了真人发的强伸性能及其影响因素,包括不同轴向部位、不同拉伸速度、不同夹持长度以及不同处理方式的影响．实验结果表明,胶原蛋白／PAN共混纤维假发与真人发在干态条件下的拉伸性能较为接近;在湿态下,真人发具有比其他假发纤维大的伸长率,保形性较好;速度与夹持长度对人发纤维的强伸性能有明显的影响;人发经强化梳理后,断裂强度与伸长略有下降,而皮质部分受损的人发纤维,强伸性能显著下降．     

锻造操作机夹持状态分析与夹持力研究

摘 要：以被夹持工件的额定重力及重力矩确定钳口的夹持力是锻造操作机夹持装置结构设计的前提。针对传统夹持力确定方法所造成的计算结果误差较大,无法有效指导夹持装置结构设计的问题,分析了锻造操作机的实际应用工况,明确了理论分析与实际应用存在的差异,提出了基于被夹持工件在允许下垂偏转的倾斜状态下进行锻造操作机夹持分析的钳口受力模型。利用受力模型分析了钳口在垂直和水平状态的夹持力,并以此建立了钳口在任意旋转角度的夹持力方程,求解了锻造操作机在满足工件下垂偏转条件时钳口对工件的最小稳定夹持力。根据研究结果,以 锻造操作机结构参数为例,计算了夹持装置的钳口夹持力,建立了锻造操作机钳杆在ADAMS环境中的虚拟样机并进行运动仿真,分析结果表明了夹持力计算方法的有效性。     

静电纺PVA/PEO共混纳米纤维膜的制备与性能表征

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)共混纳米纤维膜,测试共混纤维膜的拉伸力学性能,采用SEM观察其微观形貌和结构,利用TGA和DSC分析共混纤维膜的热学性能,考察PEO与PVA共混比例对纤维膜性能的影响.结果表明:PEO加入过多或过少对共混纤维膜结构均无明显改善,当PVA∶PEO质量比为5∶5时,所得纤维膜成丝性和成膜性最佳,膜中纤维线密度最小且粗细均匀;与纯纺纤维膜相比,不同共混比例PVA/PEO纤维膜的力学性能均有不同程度提升,当PVA与PEO质量比为7∶3时其断裂强度和断裂伸长率较纯PVA分别提高了66%和1 545.71%;PVA/PEO共混纤维膜的热稳定性优于纯PVA纤维膜,但PEO加入量的变化对共混纤维膜热学性能的影响较小.