预定型平纹织物的剪切模型

预定型织物是一种用于纺织复合材料液态成型的新型材料, 可以提高复合材料构件的形状精度和尺寸精度。由于织物中存在定型剂, 使织物材料的性能发生改变。基于像框剪切试验, 建立预定型平纹织物剪切变形的理论模型。与干态织物相比, 重点分析了预定型织物中纱线的弯曲刚度和纱线摩擦系数的变化对剪切性能的影响; 同时模型中考虑了剪切过程中纱线轴向力的变化对剪切性能的影响。另外, 利用立式显微镜观察了在纱线挤压阶段纱线宽度变化的规律, 考虑了定型剂和织物结构对纱线宽度变化的影响。根据平衡方程得到预定型平纹织物的剪切模型, 通过与试验结果比较, 该模型可以较好地预测预定型平纹织物的剪切变形性能。      

两种不同织机上正交角联锁织物的织造

分别采用传统织机和多综眼织机,织造6层正交角联锁织物,比较织物的织造参数、整体结构,分析两种织机生产三维机织物的适应性。结果表明,采用多综眼织机织造结构复杂、厚度大的三维机织物时,克服了采用传统织机织造时其织物保型性差、生产工艺复杂、织造速度慢的缺点,同时发现综眼间距是多综眼织机的关键参数。     

2.5维机织物接结经纱缩率的影响因素

由于高性能纤维成本较昂贵,在织造织物前对其纤维用量的计算显得尤为重要。基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了10种不同规格参数的织物,测试其接結经纱的缩率,分析纬纱密度、纬纱线密度、织物层数和接結经纱本身的线密度对接結经纱缩率的影响。研究发现,纬纱密度和线密度对接結经纱缩率影响非常明显,而织物层数和接結经纱本身的线密度对接結经纱缩率影响不明显。用测试得出的接結经纱缩率分别对10种织物的纤维体积含量进行计算,与称重法得出的纤维体积含量值吻合得很好,为实际生产工艺中计算高性能纱线的用量提供了较好的参考。     

预定型机织物剪切变形实验研究

在改进像框实验的基础上,对斜纹和缎纹预定型碳纤维织物的剪切性能进行了实验观察。研究发现,预定型机织物的剪切机制与织物剪切相似。根据实验结果,从定型剂的浓度和织物结构分析了预定型织物的剪切性能。随着定型剂浓度提高,织物的折皱角越大,织物剪切性能越差;与预定型斜纹织物相比,预定型缎纹织物相对较容易成型,剪切载荷较小。利用立式显微镜观察剪切过程中纱线宽度的变化,拟合得到了宽度变化方程,建立预定型机织物的折皱角模型,预测结果与实验结果误差在2°内,证明了该模型的有效性。     

预定型机织物保型性能的研究

通过改进的织物折痕回复角测试方法,对不同规格的预定型碳纤维织物的折皱回复性能进行了实验观察．结果表明,随着定型剂浓度的提高,预定型织物的折痕回复角度逐渐减小,织物的保型性越来越好．文中在纺织材料粘弹性理论的基础上,通过力学模型,建立了预定型织物回复角的应力松弛方程,对其折皱回复行为进行了分析,经过和实测值的比较,证明了预定型织物回复角度的变化与普通机织物的变化是相似的,同样符合蠕变规律．