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。     

柔性个体防护材料抗穿刺性能的试验研究

以防刺材料的测试标准介绍测试仪器、试验参数及样品结构选择,分析柔性防刺服的防刺机理和性能。结果表明,一定范围内增加材料厚度是提高柔性防刺服防刺性能的有效途径;混合结构的柔性复合防刺服能达到较为理想的防刺效果。试验中验证的这类复合结构包括纬编轴向衬纱(MBWK)织物与纬平针织物混合制作而成的防刺织物;单一结构织物复合材料的防刺性能比复合结构材料的差。     

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。     

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.     

纬编双轴向多层衬纱织物半球形成型后的形变研究

为了分析纬编双轴向多层衬纱(MBWK)织物对半球形薄壳体的形变影响,首先需要了解该织物本身的变形趋势,这需要进行织物成型试验和撤销外力后织物的变形试验。通过快速摄影法及图像处理分析得出MBWK织物在成型后撤销外力时的变形趋势,即在45°和225°方向向外扩张,在135°和315°方向向里收缩,同时赤道平面会产生扭曲变形。其主要原因是在半球成型过程中织物的对角线上有大量的纱线和线圈聚集,产生相当大的内应力,从而影响织物的变形。     

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。     

针织轴向织物面内拉伸性能理论研究进展

采用宏观几何结构处理针织轴向织物拉伸变形,并建立单轴拉伸模型。结合拉伸模型计算单根衬纱在任何角度的拉伸应变。然而,单根衬纱理论计算应变存在误差。推导针织轴向织物在单轴拉伸中单纱应变理论计算值与实际值之间误差,并获得误差的Open M-shaped Curved Surface。根据误差规律,拟合误差公式,实现单根衬纱理论计算应变的修正。该修正方程可对织物应变范围在0～50%内的单根衬纱进行任意角度的修正。此修正公式比理论计算公式具有更大的使用范围和更准确的计算结果。选取角度为±30°、±45°、±60°和±75°的单根衬纱进行修正方程验证,结果显示修正效果良好。因此,修正后方程可代替单根衬纱应变实际值。该研究对针织轴向织物及复合材料开发和力学研究具有重要意义。     

纬编双轴向多层衬纱织物增强高性能头盔

介绍了MBWK织物(纬编双轴向多层衬纱织物)的结构以及拉伸、弯曲等力学性能.比较了该织物与经编双斜向(±45°)、双轴向(0°/90°)、多轴向(0°/90°/±45°)织物,UD材料及机织物的成型性.分析了MBWK织物在开发高性能头盔方面的优势.MBWK织物继承了经编轴向织物的力学优点且成型性颇佳,其纱线潜能利用率高,幅宽可以加大,上机操作灵活.     

织物结构参数对热传递性能影响的模拟分析

为方便快捷构建出接近三原组织织物真实结构的三维几何模型,应用图像处理技术对织物截面提取特征点,基于Newton插值公式拟合纱线中心线方程进而建立织物模型,而后在有限元软件中设置材料取向、定义边界条件,对三原组织织物的热传递性能进行数值模拟,通过实验验证了有限元方法及模型的有效性。之后预测了织物紧度对织物热传递性能的影响。结果表明:在相同织物紧度的条件下,平纹织物的热传递性能最好,其次是斜纹织物,最后是缎纹织物;在一定范围内,随着织物紧度的增加,织物的导热性能逐渐增加。     

芯纱含量对棉型中空纱交织物服用性能的影响

探讨芯纱含量对棉型中空纱与亚麻交织物服用性能的影响,确定较为理想的芯纱比例.设计了6种棉型中空纱与亚麻交织物和1种普通棉麻交织物,分别测试了7种交织物的强力、硬挺度、透气率、保暖率、芯吸高度,分析了芯纱含量对织物服用性能的影响.通过建立回归模型发现:交织物的强力、硬挺度、透气性、保暖性、吸湿性与芯纱含量之间存在显著的相关关系.当芯纱含量控制在40%左右时,织物的综合性能较优.