复合材料用三维机织物成型性的研究进展

用于承力的异型复合材料结构件的纤维增强体逐渐由二维铺层结构发展到整体性好的三维织物,为深入研究这类机织物的近净成形技术,介绍了三维机织物在复合模具作用下成型为异型结构件的机制。基于二维机织物成型性的4种性能评价方法,即织物的剪切性能、悬垂性、半球成型性和弯曲成型性,分析了机织物在形成三维曲面过程中发生的受力和变形情况。从评价三维机织物成型性的角度,对比分析了4种性能评价的原理和应用范围,指出了各自的片面性,以期为今后建立三维机织物近净成形的成型性评价方法提供参考。     

铺层角度对苎麻纤维复合材料性能的影响

基于真空辅助成型工艺,研究铺层角度对苎麻织物增强环氧树脂复合材料力学性能的影响,并将该铺层设计应用在复合材料桥梁模型上。结果表明:当铺层方式为纬向铺层(90°)时,复合材料的拉伸强度最大,为73.5 MPa;经纬交叉铺层(0°/90°)时,为72.4 MPa。当铺层方式为经纬交叉铺层时,复合材料的拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和剪切强度皆为最大,分别为3.8 GPa、108.2 MPa、5.0 GPa和21.7 MPa。综合拉伸、弯曲、剪切性能,经纬交叉铺层复合材料力学性能最优。苎麻纤维复合材料桥梁的最大载荷为8.79 kN,载荷质量比为12.08。     

三维机织预型件的织造技术

纺织复合材料预型件的生产工艺有多种,其生产路径主要由最终用途决定。三维机织物是通过对传统织造原理改进加工而成的。二维机织复合材料是一种由二维织物构成的层合材料,而三维机织复合材料是复杂几何结构的整体构件。三维机织复合材料预型件有许多优点,最重要的优点是它避免了二维层合材料的分层现象。介绍了三维机织预型件的织造方法,为纺织复合材料的开发提供了有益的借鉴。     

经编复合材料的市场现状与发展趋势

介绍了经编复合材料的结构、生产设备与使用材料,经编复合材料用织物的主要类型和性能以及经编复合材料的现状与发展。其中,织物类型主要有单轴向经编织物、双轴向经编织物和多轴向经编织物。与传统梭织物相比,经编轴向织物不存在纱线屈曲,且完全平行伸直排列,各层取向度高,纱线的拉伸强度和模量能够得到最佳利用,且织物具有良好的铺覆性和预成型性,适合加工各种复杂形状的物体。     

现代纺织复合材料概述

纺织复合材料随着航空航天、纺织机械的快速发展而逐渐发展起来,具有高强高模、材料和结构均可设计、质轻等优点。对现代纺织复合材料进行了概述,介绍了纺织复合材料中的五类增强体,对机织结构、编织结构、针织结构、缝合结构和非织造布这5类织物结构的特点进行了详尽描述,介绍了模压成型工艺、缠绕成型工艺、树脂传递模塑成型工艺、热压罐成型工艺、3D打印技术等5种复合材料成型工艺,分析了纺织复合材料在航空航天、交通运输、建筑、军工、民用生活中的应用和现代纺织复合材料存在的一些问题。     

三维机织复合材料的发展

本文由纺织复合材料的概念出发，对目前逐渐取代二维织物用做纺织复合增强材料中的三维机织物的研究进行了详细的论述，包括三维机织复合材料的特点、技术和细观结构。     

抗低速冲击纺织复合材料头盔壳体研究进展

为深入了解和提高抗低速冲击纺织复合材料头盔壳体性能,对比分析了纺织复合材料头盔壳体的二维、三维预制件结构特征及其在头盔壳体应用过程中存在的优缺点,介绍了模压法、气囊加压法和真空袋压法3种复合材料头盔壳体成型工艺及其产品特点,并从头盔壳体的抗冲击性能指标、性能测试以及数值模拟3个方面重点总结了纺织复合材料头盔壳体抗冲击性能研究的最新进展;最后在已有研究基础上,针对纺织复合材料抗低速冲击头盔壳体研究的不足,提出可开发一体成形头盔壳体预制件并探究成型工艺对头盔壳体性能的影响,以及重点研究复合材料头盔壳体低速冲击损伤机制。     

三维整体夹芯织物增强复合材料的研制

用玻璃纤维在普通二维织机上分别试制经向为V形、X形和蜂窝形3种典型三维整体夹芯织物,利用真空辅助成型工艺研制复合材料夹芯板。为使树脂能较好地渗入织物和纤维内部,对灌注用树脂胶液的组成、配制比例以及树脂黏度等进行了研究,并讨论了三维空芯结构织物中树脂胶液流动过程及气泡形成原因。该复合材料成型工艺能有效地排除在成型过程中产生于织物纤维束之间和纤维束内的气泡。研究结果表明所研制的板材保持了夹芯织物原有的孔形结构、形状与较好的力学性能。     

头盔壳体用复合材料增强织物研究进展

作为重要的个人防护装备,头盔从金属材料升级到高性能纤维复合材料。鉴于传统铺层复合材料头盔壳体的结构缺陷,本文梳理了围绕复合材料头盔壳体整体增强织物开展的研究工作,重点总结了增强织物结构、织物成型性、纤维增强复合材料冲击及抗弹性能等方面的研究成果,同时提出存在的问题和需要进一步研究的方面,如织物结构与成型性之间的关系,织物结构和变形对其复合材料冲击性能的影响。     

织物建模软件的特点及应用

文章通过总结分析国内外二维和三维织物建模方法及相应软件特点,认为目前二维织物建模软件及其模型的灵活性差、适用面窄,三维织物建模软件适用性广,指出将织物建模与织物性能分析相结合的三维织物建模软件是未来织物建模软件的发展方向。     

全自动动态纸张抄片器的设计

以纸浆悬浮液流过静止成形网模型以及通道流模型为理论基础,设计了一种全自动动态纸张抄片器。本文重点介绍了该设备的工艺流程以及关键部件的结构设计,该设备保证了模拟长网造纸机成形过程的真实性,实现了纸张成形过程引起的纤维取向。     

金属薄板旋弯成形装置

针对新产品研制过程中金属薄板弯曲成形这一加工难点,分析了薄板零件主要形状与结构特征,比较了常见成形工艺的优缺点和加工适用的范围,提出旋弯成形这一新的工艺方法及相应工艺装备设计,重点介绍金属薄板旋弯成形装置的结构设计,使用方法及应用效果。     

基于新型免涂装复合塑料板材的吸塑成型汽车零件技术

吸塑工艺已成为薄壳塑件成型的最佳工艺。提出了一套基于新型免涂装复合塑料板材（PMMA＋ABS）吸塑成型大型薄壳类塑料汽车零件的技术,包括：吸塑模具设计、吸塑成型工艺、吸塑零件的切割、吸塑汽车零件与注塑成型的固定部分连接工艺。进行了吸塑汽车零件与注塑汽车零件的成本、效率比较,得出利用免涂装复合塑料板材吸塑成型大型薄壳类零件会大大降低成本,简化成型工艺,减少环境污染。     

纸页的相对键合面积

主要论述了测量纸页相对键合面积 (RBA)时 ,形成未键合纸页的不同方法以及方法的发展 ,同时也描述了一种不同的三维纸页模型RBA的数学表征方法     

基于三维CAD/CAM的旋流板成型模的研制

旋流板是螺旋状钣金零件,文中论述了其成型模具的研制过程,阐述了CAD／CAM在模具研制中的应用。     

金属板料三点渐进无模成形实验装置研究

在金属板料三点渐进无模成形的基本原理基础上,设计制造了适用于三点渐进无模成形方法实验研究的实验装置,包括机械结构设计、运动及动力传递控制设计等。利用该装置试制了盘形工件,并与理论成形进行比较分析,研究结果表明:该实验装置可以实现三点渐进无模成形,从而验证了该实验装置的可行性,为以后的实验研究提供一个良好的平台。     

全自动动态纸张抄片器的理论探究

通过类比分析纸张成形工艺,建立全自动动态纸张抄片器纸张成形部分的数学模型。同时,提出了全自动动态纸张抄片器的实现理论,为全自动动态纸张抄片器的设计与实现提供了理论基础。     

基于人工智能的冲压件回弹控制系统

回弹是一个多变量相互作用的高度非线性问题,至今在解析和数值方法中未能找到一个很有效的解决途径。本文以一物品盒为研究对象,建立了基于人工神经网络的从冲压工艺参数到冲压回弹量的非线性映射关系,并且运用遗传算法对冲压工艺进行优化,实现冲压回弹的预测与控制,为板料冲压材料、工艺参数优化提供了一种新的思路。     

提高新闻纸表面强度的试验

本文阐述了胶印新闻纸表面强度对印刷过程的影响;探讨了如何通过调整纸页成型过程、优化浆网速比、成型辊真空度、唇板浆料流量、平面真空箱真空度、加载单元加载条件、压榨部速差以及复卷工艺等手段,来提高纸页的表面强度,减少新闻纸在印刷过程中出现掉毛掉粉的现象。     

双干网多烘缸纸机纸页干燥过程建模研究

根据质量和能量守恒定律,结合干燥过程的传热传质特点,建立了双干网多烘缸纸机纸页干燥过程的数学模型。基于该模型对纸页干燥过程进行了模拟,通过模拟值与实测值的比较发现,模拟得到的纸页干度接近于实测值,纸页温度模拟值随干燥区的变化趋势也与实测值有较好的一致性,表明该模型具有较高的可靠性,可为纸页干燥过程的设计和操作优化提供参考。