二维编织芳纶包芯绳的蠕变性能分析

采用拉伸蠕变试验方法测试4种不同规格二维编织芳纶包芯绳的蠕变性能,分析芳纶的蠕变机理、二维编织包芯结构以及预加张力对其蠕变的影响。试验结果表明:载荷为300 N、测试时长为2 h时,较小直径的芳纶绳的蠕变受二维编织包芯结构的影响较大,芯纱根数的变化引起蠕变率的变化较大;直径较大的芳纶绳的蠕变由于芯纱根数较多而蠕变率变化较小;在既定的载荷下,编织纱锭数一定时,芯纱根数或比例增加芳纶绳的抗蠕变性能提高。     

芳纶纤维二维编织绳索的拉伸及应力松弛性能研究

轻质柔性的高性能纤维编织绳索已经应用于网状可展开天线、空间垃圾回收、航天器轨道保持与控制等航空航天领域。围绕航空航天领域对高性能纤维编织绳索的需求,设计并制备出7种芳纶纤维二维编织绳索,然后测试绳索的拉伸性能,并分析编织结构、编织角、湿热老化时间对绳索拉伸性能的影响。同时,设计并搭建成一套编织绳索应力松弛测试系统,对40 d内的绳索应力松弛行为进行监测。结果表明:3种编织结构(1×1、2×2、1×1+2×2混杂)中,2×2编织结构的绳索具有最高的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率;4个编织角(10°、20°、30°、40°)中,绳索的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率随着编织角的增加分别呈现下降和上升的趋势;湿热老化后,绳索的拉伸断裂强力略微下降,但延长湿热老化时间不会提高其下降幅度;绳索的应力松弛过程存在2个阶段(快速松弛阶段和均匀松弛阶段),在40 d内,快速松弛阶段的应力松弛速率约为均匀松弛阶段的7.35倍。     

玄武岩纤维绳索编织过程中力学损伤行为研究

针对采用玄武岩纤维编织绳索过程中出现的力学损伤问题,采用16锭编织机制备玄武岩纤维绳索,探究编织参数对玄武岩纤维绳索力学性能的影响,分析断头和接头方式对玄武岩纤维绳索强力的影响.结果表明:在玄武岩复丝二维编织过程中,编织速度是影响绳索断裂强力和断裂伸长率的重要因素,复丝间张力不匀会使复丝内部纤维形成摩擦效应,导致绳索表...     

包芯编带纱的制造工艺及结构参数

对 4种具有不同混纺比和不同玻璃纱特数的GF PP包芯编带纱的加工工艺、几何结构进行了分析和研究 ;建立了编织角、纤维混纺比、编织纱对芯纱的包覆紧密度等参数之间的关系。通过电子显微镜观察了包芯编带纱的几何结构并计算了在由GF PP包芯编带纱制成的单向复合材料中玻璃纤维的孔隙率和直径。     

二维三轴编织扁带及其织物的力学性能分析

采用二维三轴编织扁带替代合股纱线制备增强用织物,并通过试验的方法研究二维三轴编织扁带及其织物的力学性能。结果表明:组织结构对扁带织物拉伸断裂强力有很大影响,平纹扁带织物的拉伸断裂强力最大,斜纹和缎纹扁带织物的拉伸断裂强力较小;不同编织结构的二维三轴编织扁带的纤维强力利用率均大于0.800,而合股纱线的纤维强力利用率均小于0.800,故相较于合股纱线增强用织物,扁带织物的拉伸断裂强力明显提高。     

氧化铝缝纫线的制备与力学性能

针对氧化铝纤维在簇绒过程中出现纤维断裂的情况,采用二维编织技术制得4种不同编织节距(4、6、8、10 mm)的包芯氧化铝缝合线,对包芯氧化铝缝合线的表面形貌、耐磨性能、钩接强力和剪切性能进行分析。结果表明：包芯氧化铝缝合线表面的屈曲程度随着编织节距的增加而逐渐增大;与氧化铝原纱相比,编织节距为4 mm的包芯氧化铝缝合线性能提升最大,平均磨断次数提升了7.7倍,最大钩接强力提升了11倍,最大剪切强度提升了7.4倍。     

碳纤维二维编织管状织物的编织工艺

针对碳纤维在二维编织过程中不耐扭折、易受损断纱的问题,通过拉伸性能实验和导纱瓷眼折角磨损实验分析了碳纤维复丝的可编织性能,探讨了纱管在缠绕过程中应注意的问题。在24 锭二维编织机上编织了8 种不同工艺参数的碳纤维管状编织物,研究了编织工艺对织物外观起毛情况及力学性能的影响。结果表明：碳纤维复丝的断裂强度为86.39 cN/tex,断裂伸长率为1.12%,断裂强度远高于其他纤维,但延伸性差;影响碳纤维复丝在导纱瓷眼处折角磨损程度的因素依次为牵引力、折角、编织速度;在编织纱线根数不变的情况下,随编织节距的减小,管状编织物的面密度逐渐增加,起毛现象严重,编织物的拉伸断裂强力降低。     

碳/芳纶混编三维编织复合材料拉伸性能

为分析三维编织复合材料拉伸性能和失效机制,分别以碳纤维和芳纶纤维为轴纱和编织纱织造了三维五向、三维六向碳/芳纶混编复合材料。采用数字图像相关法采集试样在单轴拉伸过程中表面全场应变信息得到的泊松比。结果表明：三维编织复合材料泊松比受编织结构的影响较大,同种编织结构下,碳纤维为轴纱的复合材料基本保持了碳纤维三维编织复合材料的拉伸强度和模量,同时提高了断裂伸长率;芳纶纤维为轴纱的复合材料则显著提高了断裂伸长率,但拉伸强度和模量损失较为明显;同种混编方式下,三维五向编织复合材料的拉伸强度和拉伸模量较三维六向高,断裂伸长率无明显差异。编织纱分别为碳纤维和芳纶纤维的三维编织复合材料高应变区分别类似点阵分布和波浪线分布,三维五向和三维六向编织复合材料高应变区分别呈均匀分散分布和横向分布。     

聚酰胺纤维芳纶1414包覆纱的拉伸性能探讨

探讨聚酰胺纤维芳纶1414包覆纱的制备方法及拉伸断裂强力性能。以聚酰胺纤维为外包纱、芳纶1414为芯纱制备聚酰胺纤维芳纶1414双向包覆纱,测试聚酰胺纤维芳纶1414包覆纱的拉伸断裂强力,研究导纱钩与空心锭距离、捻度对包覆纱拉伸断裂强力的影响规律。结果表明:导纱钩与空心锭距离在7.5 cm～15.5 cm范围内,聚酰胺纤维芳纶1414包覆纱的断裂强力呈现先增加后减小的规律,且导纱钩与空心锭距离为10.5 cm时包覆纱断裂强力最大;随着包覆纱捻度的增加,聚酰胺纤维芳纶1414包覆纱的断裂强力呈现先增加后减小的规律,且捻度为(400/320)捻/m时包覆纱断裂强力最大。认为:合理的工艺设计可有效提高包覆纱拉伸断裂强力。     

玄武岩纤维机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能

根据新型机织针织复合织物的结构特点,分别选用不同线密度的高强高模玄武岩纤维作为经纱、纬纱和针织纱编织织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作玄武岩纤维/乙烯复合材料.为提供这种新型织物增强复合材料的应用依据,测试了复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能,并对各个方向的拉伸应力与应变特征曲线及其拉伸断裂形态进行分析,对比...     

编织结构玻璃长丝缝合线的打结强度

针对玻璃纤维丝束在纺织预制件或预浸料的缝合过程中易发生断裂的情况,设计了二维管状编织结构的玻璃纤维缝合线。采用Instron电子万能试验机对不同编织工艺参数的缝合线试样分别进行了loop结和knot结的拉伸强度测试,分析了拉伸断裂的机制和破坏模式。结果表明：编织结构玻璃长丝缝合线的打结强度和断裂伸长率明显高于玻璃丝束;花节长度是影响打结性能的主要因素;试样在试验过程中受剪切和拉力共同作用,经历伸直-受力-断裂几个阶段,试样断口基本平齐。     

提高航天用钢丝绳张力稳定性的方法研究

普通钢丝绳经过预张拉后结构伸长率为0.1%～0.7%,无法确保航天用钢丝绳结构伸长率小于0.01%的要求。针对初始张力大小、钢丝绳是否经过预张拉、高低温循环次数、温度高低、钢丝绳安装基座特性等影响张力稳定性的可能因素,设计7个试验工况进行测试。试验表明:采用预张拉与高低温循环相结合的方法,可以使钢丝绳结构伸长率从0.0421%下降到0.0059%,张力变化率从20%下降到2.9%,大幅度提高了钢丝绳的张力稳定性,可满足航天用钢丝绳产品的需求。     

异制件用三维编织复合材料的拉伸性能

通过对具有不同减纱结构参数的三维编织复合材料试件做纵向拉伸实验,分析了该类材料的拉伸性能随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。结果表明,纤维体积含量相同时,减纱使复合材料的强度有所降低,初始模量变化不大;减纱点缺陷对复合材料拉伸性能影响较小,试件断裂断面位置具有随机性;如出现一段纱线空缺对性能影响较大,试件大都在减纱截面断裂;如必须减纱才能完成制件的外形尺寸,应使减纱点在整个制件内均匀分布,每个截面的减纱数量不超过总数的10%。     

编织锭子放线速度对纱线张力调控的建模与影响

因不同的编织锭子放线速度将对纱线张力造成波动影响继而改变编织件品质,针对编织锭子放线速度影响纱线张力值的问题,通过研究高速绳带类编织机的工作路径,获取编织锭子放线速度范围;然后分析曲折式纱线补偿类锭子的工作原理,建立相应的纱线张力模型;再根据纱线张力模型进行Mat Lab仿真计算;最后对比仿真结果,总结此类锭子在放线过程中对纱线张力的调控规律。同时,对编织锭子的工作进行阶段性动态计算,并在不同放线速度下分析纱线张力仿真结果。研究结果表明:锭子快速放线将缩短纱线张力波动周期,缩小纱线张力波动范围,且令纱线筒持续放线。     

智能复合材料中碳纳米管纱线参数设计及其变化特征

为将碳纳米管纱线传感器嵌入复合材料中, 利用三维编织技术构建了智能三维编织复合材料。针对三维六向编织复合材料编织结构,构建了编织机携纱器运动数学模型;提出了智能复合材料嵌入碳纳米管纱线的数量、长度的计算方法;分析了碳纳米管纱线在承载下的电阻变化特征。实验证明：通过Bezier 曲线计算的碳纳米管纱线长度值与实际长度的误差小于1%;当拉伸应变超过2%时,嵌入的碳纳米管纱线的应力与应变开始出现非线性;试件的加载－ 卸载对碳纳米管纱线的电阻变化具有一定影响,试件承受大负荷卸载后,碳纳米管纱线会产生剩余电阻。     

转杯复合纱的强伸性能

从理论和实验两方面对3种不同结构的棉/氨转杯复合纱的强伸性能进行了分析和比较。实验结果和理论分析均表明,转杯复合纱的强伸性能不仅受其组分拉伸性能的影响,还受到成纱方式的影响;包芯纱具有较高的断裂强力,其次是平行纱,而包缠纱的最低;对于断裂伸长而言,包缠纱最大,其次为包芯纱,平行纱最小。     

OTIS电梯用钢丝绳的生产工艺研究

介绍OTIS电梯用钢丝绳的生产过程、工艺设计、生产过程控制和技术参数制订,以8×19S结构钢丝绳为例,结合国内电梯钢丝绳标准GB 8903—1988,并参照OTIS电梯用钢丝绳的特殊性能,对相应的配丝尺寸进行改动,采用预变形、后变形、股绳淋油、合绳过程张力控制、在线预张拉等工艺措施,使整绳破断拉力提高19%,60万次疲劳实验后伸长率小于0.31%,各项性能指标满足要求。