纬编双轴向织物增强复合材料压缩性能研究

通过压缩试验,研究了不同纤维体积含量的碳纤维3层连接纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的压缩性能;并对压缩试件的破坏断口进行了VHX-1000超景深三维显微镜分析,以认识其压缩失效机理。试验结果表明:在试验研究的碳纤维体积含量范围内,纬编双轴向衬纱织物增强复合材料的压缩强度和压缩模量随纤维体积含量的增大而增大。纤维体积含量的变化未导致压缩破坏机理的变化,材料表现为脆性特征。     

纬编双轴向针织物增强复合材料的拉伸性能研究

对增强衬纱为玻璃纤维和芳纶纤维的纬编双轴向多层衬纱织物的拉伸性能进行测试,介绍了试验方法,并对试验结果进行分析,结果表明:该类复合材料具有很好的拉伸性能,两种纤维的增强复合材料横向拉伸性能均优于纵向,其拉伸断裂都为脆性断裂。     

纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料线圈结构几何模型的建立

在对以往针织物增强复合材料结构分析的基础上，文中首次提出了一种新型增强复合材料结构的几何模型，该复合材料以天津工业大学复合材料研究所最新研制成功的专利产品——纬编双轴向多层衬纱(MBWK)织物作为增强材料(若干层)。从对线圈曲线的平面投影几何分析入手，推导出了其空间曲线方程。其分析为进一步对纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的力学性能的预测作了理论上的准备。     

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     

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。     

纬编双轴向衬纱织物的发展及应用综述

纬编双轴向多层衬纱织物具有良好的力学性能和可成型性能，本文简要介绍了其结构及性能特点，并将其与经编多轴向织物进行了比较，同时介绍了该类织物的发展情况。最后介绍了几种纬编双轴向织物的具体应用实例。     

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。     

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.     

新型双轴向增强纬编间隔织物复合材料的制造及平压性能研究

文章利用玻璃纤维编织一种新型双轴向增强纬编间隔织物,并制作了该种结构的织物增强复合材料。与泡沫夹层结构的平压性能相比,双轴向增强纬编间隔织物复合材料的平压强度是泡沫夹层结构的两倍之多,平压弹性模量达到四倍,在产业用方面具有很大的应用前景。     

玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究

以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。     

纬编针织增强复合材料的拉伸性能

在电脑横机上用玻璃纤维编织4种不同结构的针织物,作为纬编针织增强复合材料的增强体。采用VARTM工艺复合加工,对这4种纬编针织增强复合材料的纵、横向拉伸性能进行测试,并对拉伸应力与应变特征曲线进行分析;阐述集圈、浮线对纬编针织增强复合材料拉伸性能的影响。结果表明:取向度和拉伸方向上受力纱线根数是影响这4种结构增强复合材料拉伸性能的主要因素;复合材料的破坏形式说明玻璃纤维针织物增强体与树脂结合良好,有潜在的应用价值。     

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...     

竹原纤维/丙纶纬编针织复合材料的制备及拉伸性能研究

以竹原纤维纱线和丙纶长丝为原料,在电脑横机上织造了平针、罗纹和罗纹空气层3种纬编针织物,再用热压成型方法将其制成复合材料,并进行拉伸性能测试。实验结果表明:3种复合材料的拉伸强度和弹性模量都是纵行方向大于横列方向,而断裂伸长率则相反;在3种不同的组织结构中,平针复合材料的拉伸强度和弹性模量最大,罗纹空气层复合材料次之,罗纹复合材料最小;对罗纹复合材料而言,较佳的热压温度和时间分别是175℃和10min。     

玻璃纤维经编增强柔性复合材料静态力学性能测试与分析

文章对GF／PVC篷盖类柔性复合材料的拉伸、撕裂和剥离的特性进行了初步研究。通过对经编双轴向GF／PVC篷盖类柔性复合材料进行的拉伸、撕裂和剥离性能的测试分析,得出了衬经衬纬纱密度与拉伸、撕裂强力之间的关系。     

玄武岩纤维机织针织复合织物增强复合材料的弯曲性能

根据新型的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、纬纱和针织纱编织这种织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作了玄武岩纤维/乙烯复合材料。为提供该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、纵向和斜向弯曲性能,并对各个方向的弯曲载荷-挠度特征曲线及其弯曲断裂形态进行了分析。研究结果表明：这种复合材料具有较好的轴向弯曲性能,横向和纵向的弯曲性能均优于斜向,其弯曲断裂都表现一定的塑性,弯曲能量基本相近。     

竹浆纤维含量及纬密对棉/竹浆纤维交织物力学性能的影响

对15种不同规格的棉与棉/竹浆纤维交织物面料的拉伸断裂强度、断裂伸长率、撕破强度、磨损牢度等力学性能进行测试比较,研究竹浆纤维含量及纬密对其力学性能的影响。结果表明：随着竹浆纤维含量增加,织物的经纬向拉伸断裂强力之和下降,纬向断裂伸长率上升,经向断裂伸长率先上升而后下降再上升;纬向撕破强力先下降而后上升,经向撕破强力变化不大;织物的质量减少率快速增加,织物磨损牢度变差,竹浆纤维含量为30%时,织物的磨损牢度最好;竹浆纤维含量达到70%时,交织物的断裂伸长率、撕破强力、摩损牢度均为最低,在实际生产应用中应尽量避免选用。当经密保持不变,纬密增加时,织物的断裂强力增加,断裂伸长率逐渐增大,撕破强力减小,耐磨性能提高。     

体积含量对织物/水泥复合材料弯曲性能的影响

采用无碱玻璃纤维机织物,制备了不同体积含量的织物增强水泥基复合材料,通过三点弯曲抗折强度试验和断裂面形貌数码照片分析,研究了织物体积含量对机织物增强水泥基复合材料弯曲性能的影响。研究结果表明,玻璃纤维机织物体积含量从1%上升到5%时,织物增强水泥复合材料全载荷挠度曲线的形状和弹性模量没有明显变化,经向抗折强度从8.5 MPa上升到17.8 MPa,纬向抗折强度从8.1 MPa上升到17.2 MPa,但增加的幅度与聚合物基单向复合材料纵向强度的混合定律不相符,断裂能从0.53 kJ/m2上升到1.89 kJ/m2,且增加的幅度明显增大。     

Warp and weft directional tensile properties of multistitched biaxial woven E-glass/polyester composites

The objective of this research work was to understand the warp and weft directional tensile properties of the two-dimensional multistitched multilayer E-glass/polyester woven composites. The warp and weft directional specific tensile strength and modulus of unstitched structure were higher than those of multistitched structures as stitching caused minor warp and weft yarn filament breakages. Contrarily, the specific tensile strains of unstitched structure were slightly lower than those of all multistitched structures. The stitching yarn type, the number of stitching directions, and the stitching density generally influenced the warp and weft directional tensile properties of multistitched E-glass/polyester woven composites. The failure of warp and weft directional multistitched woven E-glass/polyester composite structures was matrix breakages, and partial and complete yarn breakages in their surfaces. They had a local delamination in their cross-sections and the delamination did not propagate to the large areas due to multidirectional stitching. Also, the failure was confined at a narrow area and resulted in the catastrophic fiber breakages. The warp and weft directional specific damaged areas of multistitched structures, in particular four-directional stitching, were significantly lower than those of the unstitched structures. This indicated that the multistitching made the structures better damage-tolerance materials.     

Investigation of mechanical behavior of woven/knitted hybrid composites

The objective of this research is to develop the woven/knitted hybrid composites for improved in plane as well as out of plane mechanical properties. Two different type of structures and two different materials were used in this study. Firstly, the woven and knitted fabrics were developed with glass and Kevlar yarn. Secondly, the laminated composite samples were fabricated with different stacking sequence of fabric plies. The epoxy resin was used as matrix. The cured samples were characterized for impact, tensile and dynamic mechanical properties. The behavior of composite materials was then analyzed with percentages of different fiber and fabric types. The samples with higher percentages of knitted reinforcement gave better impact strength but failed to provide better tensile properties. Moreover, the samples with higher percentages of woven structure and glass materials gives better modulus values.