2.5D芳纶机织复合材料的拉伸性能研究

2.5D机织复合材料凭借其特有的优点和相对成熟的技术受到各领域的关注。然而,这种材料现有的力学性能数据较少,且集中在耐高温和耐烧蚀材料上,影响了其可靠性的评估。对4种结构的2.5D芳纶机织复合材料进行经向和纬向拉伸性能研究,分析结构和拉伸性能的关系。试验结果表明:伸直状态的衬经纱对经向拉伸性能具有较大的贡献;伸直状态的衬纬纱对纬向拉伸性能具有较大的贡献;纬密增加会增大接结经纱的弯曲程度,从而降低经向拉伸性能。     

2.5D角联锁芳纶机织复合材料的压缩性能研究

探讨2.5D角联锁芳纶机织复合材料的压缩性能。测试了4种结构的2.5D角联锁芳纶机织复合材料的经向压缩强度和压缩模量及纬向压缩强度和压缩模量,分析了其结构与压缩性能间的关系。试验结果表明:伸直状态的衬经纱对2.5D角联锁芳纶机织复合材料的经向压缩性能有较大贡献;伸直状态的衬纬纱对2.5D角联锁芳纶机织复合材料的纬向压缩性能有较大贡献。认为应根据实际应用环境所需要的压缩强度和压缩模量来设计2.5D角联锁芳纶机织复合材料的结构。     

纬编衬经衬纬管状织物增强复合材料研究进展

为促进纬编衬经衬纬管状织物增强复合材料的整体设计与可持续发展,总结了现有纬编衬经衬纬管状织物及其复合材料的国内外研究现状,重点梳理及分析了纬编衬经衬纬管状织物的制备及其复合材料的力学性能研究进展,包括纬编衬经衬纬织物的结构特点,纬编衬经衬纬管状织物的设计成形,衬经衬纬圆纬机及其编织原理,纬编管状织物增强复合材料的实验研究、细观几何模型及数值模拟。结合纬编衬经衬纬管状织物增强复合材料的发展实际,从结构设计成形、力学性能分析、产业领域应用3个方面深入研究纬编衬经衬纬管状织物增强复合材料。指出开发符合产业需求的高性能纬编衬经衬纬管状织物增强复合材料将是未来研究方向。     

三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料弯曲性能及损伤机制

为解决陶瓷基复合材料在服役环境中由于弯曲而导致失效的问题,从理论上分析了经向和纬向弯曲过程中复合材料弯曲受力与内部纤维之间的相互作用机制。以SiC_f/SiC复合材料为例,利用微计算机断层扫描技术获得其内部纤维结构和孔隙等三维图像;并在此基础上,分别对三维机织角联锁SiC_f/SiC复合材料经向和纬向进行弯曲性能测试,从细观、微观尺度分析弯曲损伤机制。结果表明:三维机织角联锁SiC_f/SiC复合材料的纬向和经向性能明显不同,且纬向试样的弯曲强度大于经向试样;SiC_f/SiC复合材料的弯曲损伤模式复杂,经向试样裂纹主要沿着经纱与纬纱接触点扩展,而纬向试样裂纹主要在纬纱束之间产生,并最终导致弯曲破坏。     

衬纬对纬编针织复合材料性能的影响

文中用苎麻和玻璃纤维设计、织造了米拉诺罗纹加衬纬和变化畦编加衬纬纬编针织物 ,并用RTM成型工艺与树脂进行复合研制纬编针织复合材料 ,测试和分析了针织物复合前后的拉伸性能 ,发现纬编针织复合材料沿衬纬方向的拉伸性能主要取决于衬纬纱。高强高模衬纬有利于提高纬编针织复合材料的初始模量和强度     

维纶纬编针织增强体的设计与性能测试

在横机上编织纬编米拉诺罗纹和满针罗纹加衬纬的三维结构织物,并以其作为纬编针织复合材料的增强体;对采用维纶和玻璃纤维编织的增强体的拉伸等性能进行了测试与分析。结果发现：满针罗纹加衬纬组织有利于提高衬纬纱和织物的强度。     

双轴向增强纬编间隔针织物的性能特点

双轴向增强纬编间隔针织物是一种新型的纬编结构，它由两个独立的纬平针衬经衬纬结构通过一组经纱连接而成。这种结构不仅具有间隔大小调节方便、间隔纱种类的使用不受限制等特点，而且表面结构尺寸稳定，力争性能好，在轻型夹心复合材料结构中具有良好的应用前景。文中主要介绍这种织物的结构特点和拉伸力学性能。     

三维间隔织物复合材料弯曲性能研究

将树脂基体与三维间隔织物进行复合制成三维间隔织物复合材料。利用Instron 5969H型万能材料试验机对不同间隔高度的三维间隔织物复合材料进行弯曲性能测试,重点分析间隔高度与其弯曲性能的相关性。结果表明:三维间隔织物复合材料的弯曲性能与间隔高度呈负相关;三维间隔织物复合材料的纬向弯曲性能明显好于经向。     

芳纶纤维衬纬结构纬编织物的防刺性能

为进一步拓展针织结构材料在防刺领域的应用,通过电脑横机制备了一系列纬编衬纬织物,研究衬纬纱、地组织、纱线捻度和多层织物的叠层方式对纬编衬纬织物准静态防刺性能的影响。结果表明：当无捻AF-1作地纱,无捻AF-2作衬纬纱,1+1双罗纹组织作地组织时,纬编衬纬织物具有最佳的准静态防刺性能。采用叠层方式Ⅲ可以赋予多层织物系统相对更高、更均衡的多向防护性能,最适合应用于实际。为针织防刺织物的结构优化设计提供参考。     

预定向增强针织物线圈结构模型的研究进展

预定向增强针织物是一种在复合材料领域里广泛应用的针织结构,它们的线圈几何结构对复合材料的力学性能有很大的影响.文中介绍了针织物线圈结构模型的研究历史,对经编和纬编预定向增强针织物线圈结构模型进行了详细的分析讨论.经编包括:衬纬经编线圈结构模型、双轴向增强经编织物线圈模型、MWK织物(多轴向增强经编织物)的单胞分析模型和经编多轴向增强结构的三维模型;纬编包括:MBWK织物(纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料)的线圈几何模型和用NURBS方法建立MBWK织物的线圈结构模型.     

双轴向纬编织物热塑性单层板的拉伸性能

采用以纬平针为地组织,经纬向衬入玻璃纤维和聚丙烯纤维的双轴向纬编结构预型件,利用热压方法制备复合材料单层板,研究了双轴向纬编针织物热塑性单层板的拉伸性能以及拉伸各向异性。通过改变衬纬玻璃纤维长丝的线密度,分析了纤维体积含量对材料初始模量和断裂强度的影响关系,并对材料的断裂形式进行了分析。试验表明,双轴向纬编织物热塑性复合材料的轴向拉伸和非轴向拉伸的力学性能有较大差异,材料的轴向拉伸初始模量和断裂强度与纤维体积含量成正比,衬纱的引入提高了针织物复合材料的力学性能。     

纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型

为解决深度冲压复杂曲面制件边缘和局部出现的设计上不能接受的纱线拥挤、堆积和起拱、起皱现象,进行了纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型性实验,比较了全部衬纬/衬经和部分衬纬/衬经纬编双轴向织物的剪切变形角和成型性。研究结果表明：纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型性能优于纬编双轴向满穿织物,而且成型高度提高25%以上;与满穿织物成型相比,抽纱织物达到成型高度极限时,其相应的剪切变形极限角显著减小,大约为20°。     

玻璃纤维衬经衬纬纬编管状织物的制备及其拉伸性能

为获得结构稳定且紧密的玻璃纤维衬经衬纬纬编管状(WKBT)织物，探讨了机上及机下因地组织捆绑线圈织缩造成衬纱弯曲起拱的衬纱露丝问题。采用添纱工艺及扩布装置制备了4种地组织结构及捆绑纱种类不同的WKBT织物，并分析了其外观形貌、横纵密及拉伸性能。结果表明：添纱组织可改善脱圈后捆绑线圈周向的织缩，但衬纱起拱现象仍存在；扩布装置的应用解决了衬纱起拱的问题，结合添纱工艺可制备结构稳定且紧密的WKBT织物；4种WKBT织物经扩幅后衬纱仍具有较高的拉伸模量和衬纱强力利用率，证明本文方法在消除织缩的同时，可制备性能优异的WKBT织物。     

三维夹芯复合材料冲击损伤后弯曲性能研究

采用手糊成型工艺将环氧树脂与三维机织夹芯织物及玻纤平纹织物复合,制成三维夹芯复合材料,并采用不同的冲击高度对其进行低速冲击试验。利用Instron 5969H型万能材料试验机对经过低速冲击试验的三维夹芯复合材料的弯曲性能进行测试,分析冲击高度对三维夹芯复合材料弯曲性能的影响。结果表明:同种三维夹芯复合材料的弯曲性能与冲击高度呈负相关;相同冲击高度下,同种三维夹芯复合材料的经向剩余弯曲强度明显低于其纬向剩余弯曲强度。     

2.5D角联锁织物厚向压缩特性的实验研究

以碳纤维2.5D衬经结构织物为例,初步研究了2.5D角联锁织物厚度方向压缩特性,利用万能材料试验机测得织物厚度与压缩应力的关系。研究发现,当压缩应力小于3 MPa时,经验指数取为3的多层平纹织物压缩模型可用于2.5D衬经织物厚度与压缩应力关系估算。在4种不同压缩应力下制备2.5D衬经结构复合材料,进一步观测经向和纬向截面内经纱、衬经纱和纬纱屈曲变化情况,引用纱线段局部屈曲角分布定量表征纱线的屈曲程度。结果发现:经纱的屈曲程度最高,随压缩应力的增加,经纱的屈曲程度降低;当压缩应力超过一定范围时,经纱屈曲程度反而增加,衬经纱和纬纱基本呈伸直状态,衬经纱屈曲程度增加,纬纱伸直度增加。     

碳纤维纬编针织复合材料弯曲性能研究

采用碳纤维在电脑横机上编织了5种不同组织结构的纬编针织物,将其作为复合材料增强体,选用环氧树脂为基体,采用手糊法复合工艺制成复合材料板材。测试分析了5种复合材料的弯曲应力和挠度,探究了碳纤维纬编针织复合材料的横纵向弯曲性能。试验表明,纬编针织物复合材料的纵向弯曲强度大于横向弯曲强度,且复合材料的弯曲性能与其组织结构、纱线取向、承载纱线根数等因素有关。     

涤/毛平纹织物各向抗皱性能差异分析

使用YG(B)541E型智能式织物折皱弹性仪,测试5块不同规格涤/毛平纹织物的7个不同方向折皱回复角,分析各向抗皱性能差异.通过研究得到结论:与织物经向接近方向折皱回复角与经向差异较小,而与织物纬向接近方向折皱回角与纬向差异较大;织物经、纬密度小的,缓弹性回复性能较好;交织织物各角度抗皱性能具有明显规律,而混纺织物规律不明显.     

纳米TiO2抗菌棉织物服用性能探讨

为探讨纳米抗菌棉织物的服用性能,利用FAST系统测试纳米TiO2整理前后棉织物在低负荷条件下压缩、弯曲、剪切、延伸等力学性能以及相关结构参数和尺寸稳定性.实验结果表明,整理后面密度、纬密、表面厚度、弯曲、可成型性、纬向剪切和纬向松弛收缩率有不同程度的提高;而与经向成45°的剪切刚度、经向松弛收缩率和湿膨胀率有所下降.从...     

钩编装饰织物——沙发巾系列产品的开发

钩编装饰织物——沙发巾系列产品由我厂引进的意大利COMEZ公司生产的MJB/3C—3100型钩编机编织而成.其基本原理:采用先染后织,经向为编链组织纬向是全幅衬纬组成的1空1网眼底组织和部分衬纬组成花型的编链衬纬提花网眼组织结构.其产品具有凹凸分明、立体感强,有毛感,丰满、不     

天然纤维纬编双轴向织物力学及透气性能研究

为了改善纬编双轴向多层衬纱织物原材料废弃后难降解的问题,采用天然棉纤维作为衬经纱、衬纬纱,涤纶低弹丝作为捆绑纱织造纬编双轴向多层衬纱织物,并对织物的机械力学性能和透气舒适性进行测试。结果表明:采用棉纤维织造的纬编双轴向多层衬纱织物拉伸断裂强力较高,纵向拉伸断裂强力明显高于横向,除纵向棉纱含量稍高于横向外,1+1罗纹捆绑纱也起了重要作用;轴向拉伸断裂强力优于斜向拉伸断裂强力,主要因为拉伸断裂机理的变化。此外,通过对织物压缩、弯曲性能测试,表明织物具有良好的压缩回弹性及弯曲性能,织物透气量可达800 mm/s,具有良好的透气舒适性。