Kevlar/丙纶织物交织阻力及其STF复合材料的防弹性能

采用Kevlar纤维作为原料,改变并织丙纶参数,试制14种平纹织物,以剪切增稠液体(STF)修饰织物,按照一定的复合工艺制备STF-Kevlar织物复合材料;采用万能材料试验机对织物进行交织阻力测试,借助气控高速发射装置测试复合材料的防弹性能,探讨不同的丙纶参数对复合材料性能的影响。结果表明:随着Kevlar织物中丙纶线密度的增加,加强纱线间的结合,织物交织阻力增大,复合材料的防弹性能变优;织物交织阻力与并织丙纶根数呈线性关系,纱线结合度高的区域扩大,复合材料防弹性能加强;织物中丙纶分布较密,复合材料在单位面积上吸收的能量较多。     

STF-柔性复合材料的防弹性能研究

为了研究STF-柔性复合材料的防弹性能和冲击耗能模式,首先使用纯Kevlar织物和STF的分散体系按照一定的工艺复合制备成ST F-柔性复合材料,然后采用万能材料试验机对其进行拉伸性能测试,并借助气控高速发射装置分别对不同SiO2固含量以及不同铺层角度的STF-柔性复合材料进行防弹性能测试,以单位面积吸收的能量来表征其防弹性能。结果表明：万能材料试验机低速作用时,纯Kevlar织物和ST F-柔性复合材料断裂强力基本一致,说明STF的黏度不会剧烈增加而影响人们的活动;随着SiO2固含量由0增加到45％,单位面积吸收能量由78．8J·m2/kg增加到87．4J·m2/kg,说明STF-柔性复合材料的防弹效果变佳;铺层角度对防弹性能的影响由优到劣的顺序为45°;、90°、0°。     

STF-柔性复合材料的防弹性能研究

为了研究STF-柔性复合材料的防弹性能和冲击耗能模式,首先使用纯Kevlar织物和STF的分散体系按照一定的工艺复合制备成STF-柔性复合材料,然后采用万能材料试验机对其进行拉伸性能测试,并借助气控高速发射装置分别对不同SiO2固含量以及不同铺层角度的STF-柔性复合材料进行防弹性能测试,以单位面积吸收的能量来表征其防弹性能。结果表明:万能材料试验机低速作用时,纯Kevlar织物和STF-柔性复合材料断裂强力基本一致,说明STF的黏度不会剧烈增加而影响人们的活动;随着SiO2固含量由0增加到45%,单位面积吸收能量由78.8J·m2/kg增加到87.4J·m2/kg,说明STF-柔性复合材料的防弹效果变佳;铺层角度对防弹性能的影响由优到劣的顺序为45°、90°、0°。     

高低速冲击下纺织品的抗冲击防护（英文）

无论是在高冲击速度,还是在低冲击速度下,纺织品及其复合结构在抗冲击防护方面均具有重要的作用。纺织品防弹层的抗冲击防护通常具有三维特征,能允许应力沿着纤维织物平面和厚度方向扩展。介绍了纺织品防弹层的能量吸收机理,以及在改善纤维织物高、低速冲击抗冲击性能方面取得的进展。研究进展包括纱线间摩擦、准各向同性、杂化设计等。同时通过对剪切增稠剂(STF)的表征可知,STF在降低防护用纺织品重量的同时可强化防护效果,所以由STF浸渍纤维织物得到的复合材料具有防刺穿功能。     

悬浮能量桩-筏基础的热-力学特性数值模拟

针对温度荷载与力学荷载共同作用下砂土地基中的悬浮能量桩-筏基础,建立热-力学响应分析的三维非线性有限元数值模型,研究能量群桩效应、桩间土的温度变化以及能量桩数量和布设方式对桩身附加轴向应力和桩头差异沉降的影响.结果表明,升温荷载作用下,能量群桩内部任意一个桩的桩身附加轴向压应力比单桩作为能量桩时要小得多;在部分能量桩-筏基础中,能量桩的附加压应力沿桩长呈抛物线分布,数值随能量桩数量的增加而减小;非能量桩的附加轴向应力沿桩长呈S形分布,非能量角桩和边桩的上部出现附加拉应力,数值随能量桩数量的增加而增大;能量桩的布设方式对能量桩附加轴向应力有较大影响,但对非能量桩附加轴向应力的影响较小;能量桩非对称布设时桩头间的差异沉降较大,桩周围土的温度取决于其周围能量桩的数量.     

服用织物的基本参数对电磁屏蔽性能影响的因子分析

以常见的服用织物作为研究对象,探究织物基本参数对其电磁屏蔽性能的影响规律.运用因子分析法对厚度、紧度、面密度、经密、纬密、纱线直径、纱线线密度、孔隙率等织物基本参数进行分析,从中提取了厚度因子和紧度因子2个主因子.厚度因子反映织物厚度、纱线粗细等相关信息;紧度因子反映织物紧密程度、孔隙多少等相关信息.随后分析了各主因子和主因子的综合得分与织物电磁屏蔽性能的关系.结果表明:织物的电磁屏蔽性能随厚度因子增大而增大,随紧度因子的增大先增大后减小;织物的屏蔽效能随主因子综合得分值增大而增大,二者之间接近线性关系.     

层间混杂复合材料的弹道侵彻性能研究

结合高性能纤维材料力学性能的差异设计并制备碳纤维、对位芳纶和高强玻纤织物增强单一和厚向层间混杂防弹复合材料,进行弹道侵彻试验并表征冲击能量吸收和弹道极限指数BPI.试验表明就单一复合材料而言,Kevlar129芳纶纤维防弹性能优于S2玻璃纤维,T300-6K碳纤维相对较差,而厚向层间混杂复合材料能有效地提升三种纤维的防弹性能.在此基础上,结合复合材料在弹道侵彻下的冲击响应、破坏模式以及能量的吸收的模式对抗弹道侵彻机理进行了初步探讨.     

部分填充钢管混凝土桥墩抗震性能的数值分析

目的 研究钢管径厚比和桥墩柱长细比参数对部分填充圆形钢管混凝土桥墩变形和能量吸收等抗震性能的影响.方法 在确定数值分析与实验数据吻合的基础上,采用AMRC有限元程序,对部分填充圆形钢管混凝土柱7个试件进行非线性数值分析.结果 除了λ=0.15的模型以外,最大承载力基本一致.积累吸收能量随着λ的增大而增加.Rt变化,结构的最大承载力变化不大.积累吸收能量随着Rt的增大而增加.结论 钢管径厚比和桥墩柱长细比对部分填充圆形钢管混凝土柱的变形和能量吸收的影响较小,但是填充混凝土高度对钢管局部变形发展位置影响较大.     

织物近红外光透射率的影响因素

分别从织物组织结构、经纬纱密度、纱线捻度、水分含量等单因素条件变化来分析织物的近红外透光性能.结果表明,组织结构的变化对织物近红外光透射率的影响有限,织物的近红外透射率随着织物密度的增大而减小;在一定的捻度范围内,织物的近红外光透射率随着捻度的增大而增大;织物回潮率的增加会使近红外透射率增大.     

碳纤维纱线及其织物的电阻与温度的关系

研究碳纤维纱线及其织物的电阻对温度的响应.通过实验发现碳纤维纱线的电阻随着温度的增加而线性减小,碳纤维织物的电阻也随着温度的增加而减小,且在一定的温度范围内其变化呈线性关系.制备的经编结构碳纤维织物电阻对温度响应的灵敏度有较大提高,表明织物的结构有助于增加碳纤维织物电阻对温度响应的灵敏度.织物电阻随温度变化的机理主要是...     

Experimental Study on Penetration and Perforation of Laminated Kevlar

The penetration behavior and perforation characteristics of Kevlar/Epoxy laminates with various thickness in quasi-static and ballistic perforation penetrated by steel projectiles with different noses are investigated. Quasi-static tests are conducted on MTS810 testing system. The results indicate that global deformation is the major mechanism of energy absorption and woven laminates exhibit larger energy dissipation than that of angleplied laminates. Therefore, the woven laminates have better quasi-static penetration resistance. Ballistic tests with velocity of 200 - 700 m/s are executed by using a powder gun with 7.62 mm barrel. Comparing ballistic experimental results with those under quasi-static condition, both the perforation performance and the failure modes are related closely to the speed of penetrator. Quite different from quasi-static tests, ballistic tests indicate that thick angle-plied laminate targets are even better than woven laminates in resisting ballistic impact. It is observed that the damage zone of the laminate is localized highly with the increasing of the impact velocity and correspondingly, the failure modes are more manifold. The shape of projectile noses affects the impact resistance of laminated Kevlar significantly in the range of velocity around the ballistic limit.     

基于聚苯硫醚纤维的复合功能面料研究与开发

以聚苯硫醚纤维和不锈钢纤维混纺纱为基础,设计并织制了不同混纺比、不同排列方式、不同组织的织物;测试了不同规格织物的抗静电性能、防电磁辐射性能和阻燃性能等功能性指标,分析了上述性能实现的影响因素及其作用机理。研究结果表明,不锈钢纤维含量对织物抗静电性能、防辐射性能影响显著,且织物抗静电性能、防辐射性能随不锈钢含量的增加而增强,但不锈钢纤维含量对织物的阻燃性能影响不显著;混纺纱的排列方式、织物组织对织物的防电磁辐射性能影响显著,混纺织物具有良好的阻燃性能。     

基于弹簧-滑块模型的平纹织物几何结构模拟研究

基于力学原理研究了平纹织物几何结构的计算方案,并对该平纹结构进行三维模拟显示.根据平纹织物的交织规律和纱线材料及加载张力,提出了串联的滑块-弹簧模型,进而从力学的角度分析纱线的运动趋势、变形情况.不断进行力学公式的迭代计算,得到机上平纹织物稳定状态下的几何结构.利用B样条曲线曲面造型技术,构建截面形态变化的立体纱线模型以探索纱线截面的变化规律,并模拟显示平纹织物的几何结构.     

纯毛高弹织物的开发

对普通精纺股线实施追加捻工艺以保证足够的退捻力矩,然后采用不同的经纬纱支、不同的捻向配置,试织具有不同经纬密度的纯毛高弹织物.其中,通过控制经纬纱的交织规律和纱线的退捻力矩实现织物的伸长与回缩,通过收缩整理使织物得到高弹性,并对织物进行了弹性伸长率测试.     

织物组织对圆环仿形机织物剪切变形的影响

利用仿形织造技术织造圆环仿形织物,采用的是长短纬等纬密的织造方法,在普通的织机上织造,并且采用圆锥台型卷取轴,导致在卷取过程中织物纬纱发生剪切变形．采用平纹和斜纹两种组织进行圆环织物织造．对比两种组织对织物纬纱剪切变形的影响可发现,采用斜纹组织的圆环仿形织物较平纹柔软,纬纱在卷取时更容易发生变形,所以斜纹组织的圆环织物纬密更加均匀,织物更加平整．     

纯棉双向弹力绉织物的开发

采用纯棉强捻股线做经纬纱，织制不同组织和不同纬密的双向弹力绉织物，通过对其进行漂洗和丝光处理，测试织物的缩率、弹性伸长率及相关服用性能指标，结果表明，经纬密度对织物缩水率影响较大：该织物具有良好的拉伸弹性和透气性，手感舒适，市场前景广阔．     

机织物撕裂破坏机理的研究

以纱线力学为基础,采用单缝法对机织物撕裂破坏机理进行了分析。通过分析纱线的受力状态和纱线的物理特性,建立了织物斯裂破坏相关的数学模型,该模型具有普遍适用性。     

Effect of twisted fiber on flexural property and microstructure of woven fabric reinforced composite

Two kinds of 2.5D deep straight-joint structure ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) (twisted and original) fibers woven fabric reinforced epoxy resin composites were prepared by the hand lay-up method. Subsequently, the flexural property, microstructures, and failure mechanisms of the composites were also investigated. The average flexural strength of 2.5D deep bend-joint structure twisted fiber and original fiber woven fabric composites were 176.66 MPa and 204.45 MPa, respectively. The results of the characteristics indicated that the twist was the main factor which affected the flexural performance. Flexural property vitally relied on the strength of the fiber itself. Twist decreased the strength of the yarns, which meant that when the mechanical property of woven fabric reinforced composites was improved, the yarns must be kept straight in the woven fabric. The study are extremely valuable to guide the improvement of the mechanical property of the woven fabric reinforced composites.     

斜纹织物的几何结构研究

主要从实际织物入手,选取斜纹织物,对其进行切片试验,在Keyence数字式三维测量显微系统下观测斜纹织物中经纬纱线的真实截面形态,并测得屈曲波高、一个完全组织循环的宽度、屈曲长度等数据,计算织物的几何结构相等参数,建立斜纹织物几何结构模型,分析各参数间的几何关系,得到织物结构参数的估算值,与所测得的对应的结构参数值进行比较,根据差异率的大小,得到相对准确的织物几何结构模型.     

圆环形机织布的织造与设计

在现有的织机基础上：通过对送经系统、织物成形和打纬等机构的改造，织制出了圆环形织物．为使圆环织物的纬纱密度均匀，需在圆环大半径处引入只与部分经纱相交织的短纬，且短纬应分布在长纬之间．不同长度的短纬在圆环织物中的分布规律对织物的结构影响很大，分散配置的短纬有助于获得均匀的织物结构,织制的圆环形织物，不需裁剪即可缠绕圆台形复合材料管道，从而简化了成型工艺．