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碳/芳纶混编三维编织复合材料拉伸性能 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献
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针对空间网状可展开天线对高强高模绳索的需求,研制了二维编织包芯结构绳索。采用岛津万能试验机对不同编织工艺参数的试样进行了拉伸性能测试,分析了包芯绳索不同于其他结构绳索的拉伸断裂机制和破坏模式。结果表明:二维编织包芯结构绳索,外观均匀,结构稳定,纤维强力利用率高,可以满足绳索高强高模,低延伸率和轻质的要求;编织工艺参数对包芯绳索的强力和断裂伸长率影响较大,编织角大的编织纱对芯纱包缠紧密,芯纱纤维比例大的绳索可以发挥包芯结构的优势;试样在拉伸过程中,芯纱是主要的承力部分,编织纱对芯纱起到束缚和保护作用。 相似文献
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为解决陶瓷基复合材料在服役过程中因拉伸和弯曲导致的失效问题,以三维六向编织SiCf/SiC复合材料为研究对象,分析了受力过程中复合材料力学行为与纤维及结构的联系机制。采用微计算机断层扫描技术获得材料结构及孔隙的三维图像,对复合材料纵向和横向进行拉伸、弯曲性能测试,并阐明其损伤机制。结果表明:复合材料呈现明显的各向异性特性,纵向拉伸强度和弯曲强度分别是横向的10.37、5.06倍;复合材料不同方向受力的损伤模式不同,拉伸载荷下纵向试样裂纹沿着六向纱呈Z字形扩展,而横向试样裂纹沿着编织轴向扩展,最终导致拉伸破坏;弯曲载荷下裂纹沿着厚度方向扩展,并最终导致纵向及横向试样的韧性断裂,且纵向韧性优于横向。 相似文献
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介绍应用于真丝编织缝合线的涂层工艺及其进展,探讨了其涂层材料和涂层方法的选择,研究了涂层对真丝编织缝合线摩擦性能、打结强力等性能的影响。 相似文献
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《上海纺织科技》2021,49(3):27-29
使用KBL 24-2-90型编织机制作了两种编织结构和4种编织角的玄武岩纤维二维编织线性材料。在横纵摩擦方向上进行摩擦试验,研究了玄武岩纤维二维编织线性材料的摩擦破坏形式以及编织结构和编织角对其摩擦性能的影响。结果表明:玄武岩纤维线材的摩擦破坏形式分为编织点中心破坏和编织点两端破坏; 2×2编织结构线材的拉伸性能和摩擦性能远优于1×1编织结构线材;玄武岩纤维线材的纵向摩擦性能受编织角变化的影响较大;随编织角增大,试样的断裂强度先增大后减小,20°时强度损失率最大,为24.6%;横向摩擦对玄武岩纤维线材磨损破坏比纵向摩擦严重,但受编织角变化的影响较小。 相似文献
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选用玻璃纤维作经纱、纬纱和高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合(CWK)织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试两种织物的横向、纵向的拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。研究表明:在拉伸过程中,CWK织物MBWK织物均先由其中的经纱或纬纱,在较低的伸长下,承担较高的负荷,直至经纱或纬纱断裂,然后由针织结构,在较高的伸长下,承担较低的负荷,直至针织结构破坏;经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物的轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的“预牵伸”作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。 相似文献
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为模拟涤纶仿毛长丝在实际织造条件下抗弯曲性能,对4种规格涤纶仿毛长丝的打结位置、拉伸速度和夹持距离等打结参数对其打结断裂强力和打结断裂伸长率影响进行探究。实验结果表明:长丝打结后的断裂强力和断裂伸长率比未打结状态下小,说明长丝弯曲后力学性能变差;打结位置偏离中心位置越远,打结断裂强力越小,而打结位置越接近拉伸下夹头位置,打结断裂伸长率越大;长丝打结后断裂强力和断裂伸长率遵循"弱环定律";打结断裂强力随长丝细度的增大而增大,但打结断裂伸长率与细度无关。 相似文献
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This paper reports numerical analyses of thermo-mechanical behaviors of three-dimensional (3-D) 4-step rectangular braided basalt fiber/epoxy resin composite materials under different temperatures from 60 to 210°C. In the braided composite, the basalt fiber tows were assumed as thermal insensitive material and the mechanical behaviors of the epoxy resin under different temperatures were tested and introduced in microstructure model of the 3-D braided composite. The thermal stress distributions in fiber tows and resins were numerical calculated based on the microstructure model. The influences of fiber tow orientations and braided architectures on the stress distribution along the axial direction and resins have been discussed to characterize the thermal stress under different temperatures. The residual stress in the braided composite induced from the temperature change is also analyzed for the application of the braided composite to different temperature environments. It is expected that such a numerical investigation could be extended to the design of 3-D braided composite applied to high temperatures. 相似文献
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为探讨混杂结构与破坏机制关系。本文研究了在铺层数目相同时,4组二维三轴编织碳纤维/玻纤纤维混杂层合复合材料受到低速冲击后的冲击性能。实验结果表明,在相同铺层数目情况下,编织混杂层合复合材料冲击后表面产生裂纹均比纯碳纤或纯玻纤编织层合复合材料多,且正面裂纹纵向扩展范围较大,而背面裂纹横向扩展范围较大;碳纤+玻纤+碳纤编织层合复合材料单位厚度吸收的能量比纯碳纤编织层合复合材料提高7.61%;玻纤+碳纤+玻纤编织层合复合材料单位厚度吸收的能量比纯玻纤编织片层合复合材料提高2.21%;编织混杂层合复合材料冲击后在厚度方向产生的损伤扩展较少;编织层合复合材料在低速冲击作用下不易分层,通过合适的铺层方式及纤维组合能够实现正的混杂效应,并能有效改善材料的抗冲击性能。 相似文献
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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。 相似文献
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为改善常规醋酸丝束滤棒中纤维只沿滤棒轴向排列、烟气流通轨迹单一的问题,采用加强纤维间交错、增加烟气流通垂直方向上纤维比例的方式,设计一种新型编织物结构同轴芯滤棒。利用管状编织技术对未进行卷曲压缩处理的二醋酸丝束进行编织以形成皮芯型编织物,再以皮芯型编织物作为芯条,外围填充烟用二醋酸丝束,并改造同轴芯滤棒成型机的喂入装置,制得新型编织物结构同轴芯滤棒,并对滤棒的圆周、圆度、吸阻、硬度等基本性能进行测试。结果发现:合理设计工艺参数可成功制得各项指标都达到要求的新型编织物结构同轴芯滤棒。 相似文献
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为实现三维编织复合材料实时承载监测,基于碳纳米线嵌入三维编织复合材料预制件的方法,分析了嵌入碳纳米线的三维编织复合材料制件,在不同载荷下三点弯曲的碳纳米线应变传感特性,重点分析了制件拉伸和压缩承载下碳纳米线电阻的变化。实验表明:在三点弯曲过程中,制件加载至断裂应变和碳纳米线电阻变化具有单调一致性, 碳纳米线电阻变化符合一定指数函数关系;在大负荷加载后碳纳米线产生电阻滞后现象;制件卸载后,碳纳米线传感器产生残余电阻。研究证明:碳纳米线传感器在弯曲负载下能够实时感知并监测三维编织复合材料结构健康状况,为三维编织复合材料结构健康监测系统的构建提供了参考。 相似文献