飞行保护头盔纺织结构复合材料层板耐穿透性能研究

纺织结构复合材料主要有芳纶、超高分子量聚乙烯、玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维等,大量应用于军事、航空航天领域,并拓展应用到民用、交通、工业装置、体育和娱乐等多个领域。纺织结构复合材料具有比强度高、比刚度大、重量轻、耐冲击好等独特优点,基于此,文章通过研究芳纶及超高分子量聚乙烯纺织结构复合材料的耐穿透性能,明确了超高分子量聚乙烯层板相较芳纶层板,受到穿透力作用时,响应面积更大,动态响应更迅速,面密度相近的情况下损伤更小,防护能力较芳纶层板高一个等级,同时多层层板铺叠过程中,改变复合材料纺织结构或者调整层间织物铺叠角度,均会影响耐穿透性能。     

低速冲击下纺织复合材料抗弯模量与能量吸收特性

主要研究低速冲击下复合材料弯曲形变与能量吸收特性之间的关系,并研究了树脂基增强纤维铺覆手段对材料能量吸收效果的影响.对所制备的复合材料进行冲击试验,研究复合材料抗弯试验的结果与材料冲击能量吸收性能测试结果的关系.分析发现:在一定厚度范围内材料抗弯模量与能量吸收优异程度正相关,抗弯模量高的增强复合材料传递冲击应力波的性能更好,并能在弯曲形变中吸收更多冲击能量.     

芳纶/超高分子量聚乙烯织物增强聚氨酯夹芯复合材料制备及其力学性能

为开发出一种柔性防护材料,采用超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)与芳纶制备的平纹织物作为增强面板,软式聚氨酯(PU)作为芯材,利用纺织技术与一体发泡技术相结合制备了具有良好缓冲性能的夹芯结构柔性复合材料。同时,选用面密度相同的锦纶非织造布及玄武岩平纹布作为增强面板对比材料,对3类夹芯复合材料进行静态与动态力学性能测试。结果表明:芳纶/UHMWPE织物增强夹芯复合材料的力学性能优良,经向拉伸断裂强力为1 930 N,断裂伸长率为5.8%;纬向拉伸断裂强力为1 744 N,断裂伸长率为6.5%;在7.5 mm处进入压实阶段,压缩形变为93%;冲击破坏强力为1 260 N, 吸收的总能量为13.4 J,能量密度为4.95 J/g;芳纶/UHMWPE织物增强夹芯复合材料在保证质轻的基础上,具有良好的能量吸收效果。     

冲击波在陶瓷增强纬编双轴向多层衬纱织物及机织物复合材料中传递的表征

为了分析冲击波在复合材料内的传递规律,通过将纬编双轴向(MBWK)多层衬纱织物、机织物与陶瓷层交替铺层与不饱和聚酯树脂进行复合制备了复合材料,利用落锤冲击试验机对复合材料进行冲击测试,研究了试样冲击破坏后陶瓷片裂纹扩展及碎裂规律,探讨了冲击应力在不同结构复合材料内部的传播规律,并分析了MBWK织物增强复合材料的冲击应力波传播机制。结果表明:复合材料在冲击过程中,出现了材料的分层损伤;冲击应力波横波表现在陶瓷材料表面,即造成陶瓷材料环形损伤;冲击应力波纵波沿材料厚度方向传播,复合材料各层对能量的吸收有差别;同时,相同工艺条件下,机织物复合材料破坏面积小、裂纹数量少,说明机织物复合材料对冲击能量吸收较多、抗冲击性能较好。     

超高分子量聚乙烯织物的防刺穿性

探讨了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物的防刺穿性能。采用单层UHMWPE机织布、双层UHMWPE机织布复合粘胶非织造布、4层UHMWPE机织布复合粘胶非织造布作实验材料,对上述3种织物进行刺穿试验,得到了织物被刺破所需力的大小。     

芳纶平纹机织/非织造混杂结构复合材料低速冲击性能的有限元分析

采用有限元分析方法，研究含芳纶平纹机织物/芳纶非织造布的6种不同预制体结构在不同低速冲击能量下的低速冲击性能，探究不同混杂结构复合材料的低速冲击响应特性，揭示材料在低速冲击条件下的失效机制。有限元分析结果表明，有限元模拟结果和试验结果吻合度较高；在低速冲击能量作用下，层间交替铺层复合材料的损伤程度和变形程度最小；树脂与纱线脱黏、纤维束部分受损，以及非织造布层损伤是复合材料主要的失效模式；芳纶平纹机织物优异的抗剪切性能可阻止损伤的扩展并提高复合材料的损伤容限。     

SiO2质量分数对高性能纤维机织物静态防刺性能的影响

为了研究不同浓度的剪切增稠液体对超高分子量聚乙烯纤维机织物静态防刺性能的影响,配制了剪切增稠液体,并与超高分子量聚乙烯纤维机织物复合,制成剪切增稠液体防刺材料,测试了该材料的防刺性能。试验结果表明,剪切增稠液体一聚乙烯纤维机织物静态防刺性能在一定范围内随着SiO2颗粒在剪切增稠液体中占比的增加而增加。在该试验所选的几个百分比浓度中,SiO2质量分数为25％时的静态防刺性能表现最佳。     

纺织材料能量传递速率测试装置的搭建

从复合材料的宏观力学性能出发,针对现有测试手段的缺陷和不足,研究设计了可检测冲击能量在复合材料中的吸收和传递特性的测试系统雏型.通过对测试装置的搭建来分析纺织复合材料在受到低速冲击后能量的吸收和传递规律,这些研究对开发优良防护性和实用性的纺织复合材料具有重要意义.     

组合式三维机织复合材料的制备及其抗高速冲击性能

为研发轻质柔软的高效防护装备,以超高分子量聚乙烯（UHMWPE)纤维为原料,以正交与准正交结构单元为基础,设计了8种组合式的三维机织结构,试制UHMWPE组合式机织复合材料。研究采用弹道侵彻试验及刚柔性试验测试了复合材料的抗高速冲击性能及柔软性,探讨了影响材料防弹性能及服用性能的主要因素。研究表明：正交结构单元能够有效抵抗剪切作用,适合作为冲击面。在高速冲击下,冲击面为正交结构单元的机织复合材料单位面积吸收能量值比冲击面为准正交结构单元的机织复合材料高出了35.7 %;但准正交结构单元对于抗拉伸作用具有优势,且准正交结构织物抗弯刚度值仅为组合式结构织物最大值的52 %,具有较好的柔软性。     

低速冲击下部分材料的能量吸收与扩散

从低速冲击下人体损伤与防护的角度出发,借助自制的冲击测试平台,主要探索部分材料以及组合材料在低速冲击下能量的吸收与传递情况,以及传递到被保护者一面的剩余冲击能量与材料各项特性的关系.对开发优良防护性和实用性的纺织复合材料以及利用纺织复合材料实现低速冲击作用下人体防护技术的应用研究具有重要的意义.     

新型精梳机40 cm～50 cm精梳条波形分析

探讨消除新型精梳机棉条上波长为40 cm～50 cm渡的解决办法.分析了该波的特点和形成原因,认为新型精梳机中某些机构的往复运动和交变载荷是造成该波的主要原因,该波应是机械波而不是搭接波.指出:在当前使用的新型精梳机上,这种机械波是消除不掉的,只能在一定程度上减小其峰值,而在新机设计中通过采用切断交变载荷对牵伸、圈条等机构的传动影响等设计,可消除该机械波.     

FA322B型并条机的常见故障分析

探讨FA322B型并条机的常见故障分析及故障排除方法。介绍了FA322B型并条机的性能特点。分析了并条机17种常见故障的表现形式、产生原因以及具体的排除方法。就该并条机日常维护和保养提出了详细的建议。认为:所列举的常见故障产生原因分析和排除方法是实践经验的总结,对维护使用好该型并条机,充分发挥其优良的性能有较好的指导作用。     

超声波防除积垢节能技术

本文选择糖厂蒸发罐积垢为研究对象,研究了超声波防除传热设备积垢的作用。在弄清机理的基础上进行生产性试验,结果表明：超声波不仅具有减缓积垢形成速度又能破坏已有积垢的双重作用,能提高蒸发系统的传热系数０．６～０．８倍,停止使用化学清洗剂煮罐,处长设备使用寿命,减轻劳动强度,无化学污染,是一项新型高效的节能技术。     

并条12cm～14cm机械波的实例分析

分析并条波谱图12 cm～14 cm处机械波产生的原因。利用电容式条干均匀度仪检测纱条条干不匀,通过延长其测试时间,使检测波长达到或超过25个,以保证波谱图的可信度;同时根据不匀曲线图计算对应在并条波谱图上的机械波波长值,经分析及试验验证后认为:并条机一罗拉或传动一罗拉的齿轮或轴承出现了问题,都会造成并条12 cm～14 cm的机械波。     

超声波在生物发酵工程中的应用

综述了超声波作用于生物发酵过程的基本原理 ,并详细讨论了超声波在遗传育种、改善发酵工艺及发酵产物的提取与分离、发酵产物浓度的在线检测等方面的主要应用 .一定强度的超声波作用于发酵过程可缩短发酵时间 ,改善生物反应条件 ,提高生物产品的质量和产量 .     

超声脱附──离子交换树脂再生新技术的研究

本文研究了用超声波强化再生阴离子交换树脂的工艺技术,发现在一定功率和频率下,色素的解吸速度大大提高。根据合成树脂稳定性的特点,选择高频低功率工作状态,以保证树脂不会因为超声空化作用引起破损。超声脱附适合在低温通气的液体介质中操作。没有超声波作用的色素脱附受到微孔扩散速率的制约,超声波的涡流能增大微孔扩散速度。     

木材干燥应力应变研究现状及展望

对近几十年来国内外在木材干燥应力的测量及计算方法,以及干燥过程应力应变的研究进展及成果进行了简要的介绍,并对未来的研究方向和重点提出了自己的看法和见解。     

带降液管蒸发器管板的强度分析

提出了带降液管蒸发器管板的应力分析力学模型，介绍了有限元应用于应力求解的方法，并通过对ＴＢＺ１４００、ＴＢＺ１２００蒸发器管板的实验应力测试，验证有限元法的有效性     

利用计算机对纺纱设备进行故障诊断

分析了波谱图诊断设备故障长期以来一直靠手工计算和经验判断存在的问题。讨论了如何建立一个计算机辅助系统,将波谱图中的机械波输入计算机,利用计算机来完成设备故障的分析诊断工作。介绍了系统达到的技术指标和实用效果。     

超声波和溶剂影响葡萄糖晶体构型与结晶水含量机理研究

以葡萄糖为研究对象，分析了β－Ｄ－葡萄糖，无水α－Ｄ－葡萄糖易发生晶体构型转变形成结晶水的原因，然后通过施加超声波，溶剂等来改变结晶溶液的特性，以调节结晶水形成，干预晶体的构型变化，通过正交试验获得制备水无α－Ｄ－葡萄糖和β－Ｄ－葡萄糖的最佳条件。