正交三维织物增强热塑树脂复合材料的成型工艺对其弯曲性能的影响

主要研究了正交三维织物增强热塑复合材料的成型工艺，即成型厚度、成型温度对其弯曲性能的影响。这为得出复合材料的最佳成型工艺方案提供了一定的理论依据。     

锯齿形三维机织间隔复合材料的弯曲性能

为解决层合间隔复合材料易开裂和整体性差的问题,采用绿色环保的玄武岩低捻长丝作为经、纬纱,合理设计经向截面图和组织图,并在普通织机上织造3种不同间隔高度的锯齿形三维机织间隔织物。以所织得的锯齿形三维机织间隔织物作为增强材料,环氧乙烯基树脂作为基体,利用真空辅助成型工艺,制备锯齿形三维机织间隔复合材料,同时对三维机织间隔复合材料进行三点弯曲性能测试,得到弯曲载荷-位移曲线、能量吸收图和破坏模式。结果表明:复合材料的纬向是主要承力方向;组织循环个数越多的材料表现出更好的弯曲性能;在一定间隔高度范围内,间隔高度越高的锯齿形三维机织间隔织物承受的弯曲载荷和吸收的能量也越高;锯齿形三维机织间隔复合材料的破坏模式是材料上表层受压,下表层受拉,而连接层受压;在作用力下材料只是出现明显的变形,但并未出现材料整体的破坏。     

三维机织热塑复合材料空隙率的测定及研究

对三维机织热塑复合材料的空隙率进行了测定。通过对试制材料空隙率的测试和分析，探讨了影响空隙率大小的因素及其与材料拉伸力学性能之间的关系。结果表明：三维机织热塑复合材料织物结构中接结经的取向角、材料中织物的预拉伸工艺及复合材料复合成型时的成型压力都对材料的空隙率有一定的影响，同时，空隙率也影响到了材料的力学性能。     

制备三维机织热塑复合材料新工艺的探讨

为了解决三维机织热塑复合材料中三维机织预型件的织造和热塑基体浸入预型件这两大难题，开发了制备三维机织热塑复合材料的新工艺，即微编纱的编织——用微编纱织造三维机织预型件——复合固化成型。该工艺的创新点是利用微编纱来织造三维机织预型件，然后复合成型。对微编纱的性能做了基本的介绍，主要探讨了三维机织预型件的织造及复合成型工艺，这为日后三维机织热塑复合材料的生产加工开辟了一条新的途径。     

蜂窝状三维整体机织复合材料的弯曲性能及其有限元模拟

为解决蜂窝状复合材料在黏合压制过程中整体性差的问题,经合理设计在普通织机上织造截面为三角形的蜂窝状三维机织物,并采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺将蜂窝状三维机织物制备成复合材料。通过实验和Abaqus有限元模拟的方法,对比分析材料在不同加载速度下的载荷位移曲线、最大载荷速度曲线、最大吸能及破坏模式。结果表明,实验方法和有限元模拟得到的结果具有很好的统一性。使用模型可预测截面为三角形蜂窝状三维机织复合材料的力学性能,为高冲击损伤容限的蜂窝状三维机织复合材料优化设计提供理论参考。     

三维机织角连锁织物复合材料的加工与弯曲性能测试

文章利用多臂小样织机以玻璃纤维和芳纶为原料织造三维角连锁织物,并采用真空辅助成型法和手工成型法加工复合材料。对成型的复合材料进行弯曲性能测试,通过测试数据分析表明：织物组织结构、树脂浸透程度以及加工方法都会影响复合材料的弯曲性能。     

预定型弯曲柱纱三维机织间隔复合材料的压缩性能

为探究柱纱弯曲程度对三维机织间隔复合材料(3DWSC)压缩稳定性的影响,采用手糊成型工艺将环氧树脂与三维机织间隔织物进行复合,并在其固化成型前对材料进行压缩预定型,制备了4种不同厚度即4种柱纱弯曲程度的三维机织间隔复合材料。探究了柱纱弯曲程度对3DWSC平压性能、平压破坏模式及疲劳性能的影响。结果表明,随着柱纱弯曲程度的增大,3DWSC的平压强度先降低后提升,柱纱的破坏模式由脆性断裂和失稳逐渐转变为屈服破坏,3DWSC的疲劳性能下降。     

三维机织复合材料的弯曲疲劳性能

在材料测试系统MTS上,采用三点弯曲加载方式对超厚三维正交机织复合材料(玻璃纤维/不饱和聚酯)分别进行静态及疲劳试验,对该材料的疲劳性能进行探索和预测。结果表明,材料的疲劳衰变主要分为3个阶段:产生小裂纹的初始阶段;损伤累积扩张阶段;材料刚度加速退化,疲劳破坏阶段。材料中纤维的体积含量不仅对其静态力学性能影响很大,对弯曲疲劳性能同样起到决定性作用。通过对弯曲疲劳加载后的剩余模量进行理论分析,验证了理论分析和实验数据之间的一致性,为实际预测复合材料剩余模量提供了依据。     

三维机织热塑复合材料的制作与性能

设计了一种以包芯编带纱为中间体制作三维机织热塑复合材料的方法。对复合材料的空隙率、拉伸、弯曲性能进行了实验和分析。研究表明,包芯编带纱既能满足热塑树脂的均匀渗透,又具有良好的三维织造性能;三维机织热塑复合材料的刚度较低,预拉伸工艺可以显著提高复合材料的拉伸刚度和弯曲刚度。     

三维机织复合材料的结构与材料力学性能的关系

介绍了开发三维机织增强复合材料的目的，主要阐述了复合材料的预型件结构及其与力学性能(纵向拉伸弹性模量)之间的关系。     

玻璃纤维/丙纶混杂3D机织物及其复合材料的研制

将玻璃纤维与丙纶采用纤维包缠混杂的方法制成所需的纱线,进而研制成3D机织物,并采用直接热压成型工艺制得复合材料板材。对研制成的玻璃纤维增强丙纶基复合材料板材的拉伸性能进行了测试和分析。     

三轴织物复合材料的模量分析

采用Leaf提出的锯齿形织物的几何模型,对纬纱方向层板和经纱方向层板进行应力-应交分析。最后得出三轴织物复合材料的模量分量。     

紧密纺机织物性能的测试分析

对相同规格的紧密纺机织物和传统环锭纺机织物的主要服用性能进行了对比测试分析,探讨了其相关影响因素。结果表明在相同规格下,紧密纺机织物与传统环锭纺机织物相比其强力、耐磨性、透气性均有所提高,但其吸湿性有所下降。     

3D立体机织结构研究与设计

建立并简化3D立体机织结构参数间的数学关系,从关系中得出描述结构7个参数(nfl nfo nr St Kb Sl Sc)中3个参数(nft Sr Kb)相互独立,故可用3个独立参数来表示织物结构,并以此3个参数进行织物结构设计。     

机织物外观的计算机三维模拟

基于织物结构的Peirce模型,针对机织物的组织结构分析了纱线的交织规律及影响织物外观的因素,采用三角函数曲线和直线表示纱线的屈曲形态,最终完成对机织物外观的三维模拟。     

2.5D机织复合材料的设计与织造

介绍了2.5D机织复合材料的特点及其在国内外的应用现状,重点研究了浅交直联、浅交弯联两种典型2.5D结构机织物的设计与织造过程,探讨了织物设计过程中织物层数、总经根数等相关参数的确定方法,并对织造过程中出现的问题进行了分析.