三维编织预制件的工艺参数设计

以实际应用为基础，讨论了三维编织预制件成型过程中编织角、花节长度、纤维体积含量、纱线排列、外形尺寸等参数间的关系及其相互制约特性，分析了纤维体积含量的3种计算方法，给出常规参数范围，建立了预制件编织工艺设计窗口，为使用者和设计者提供了理论参考依据．     

二维编织碳纤维缝合线耐磨损性能的研究

针对碳纤维丝束和捻线在纺织预制件或预浸料的缝合过程中易发生起毛、断丝的情况,设计了二维管状编织结构的碳纤维缝合线．采用TM式丝抱合力试验机对不同编织工艺参数前缝合线试样进行耐磨损性能试验,并与丝束试样和捻线试样比较．结果表明：二维管状编织结构碳纤维缝合线的耐磨损性比丝束和捻线有大幅度的提高;直径和花节长度对耐磨次数影响较大,张力300cN时,比花节长度为2．1的试样的耐磨次数为相同细度丝束的4．08倍．张力200cN时．此试样耐磨次数为相同细度丝束的12倍．     

从纤维“五度”着手浅谈棉结降低方法

本文从纤维的成熟度、整齐度：分离度、伸直度和平行度等因素入手，结合作者的生产实践经验，对棉结形成原因进行了分析，提出了降低棉结的方法和措施。     

实验参数对高性能石英纤维摩擦性能的影响

针对立体织物织造过程中高强高模纤维束间相互摩擦而导致织物性能下降的问题,以石英纤维为例,设计了一种用于测试纤维束间摩擦性能的摩擦磨损试验机夹具,使纤维束或单根纤维能够以相互正交或一定角度相接触,在纤维尺度上研究了摩擦角度、摩擦频率和法向载荷对纤维束间摩擦性能的影响。结果表明:3种实验参数对纤维束表面的磨损程度不同;摩擦角度为70°时的摩擦因数是90°时的1.2倍,即摩擦角度越小,磨损程度越大;在一定范围内,摩擦频率和法向载荷对摩擦因数没有影响;在立体织物织造过程中,应尽可能减少纤维束间倾斜接触,从而降低织物性能下降,还可在一定范围内提高织造频率和法向载荷,提高生产效率。     

La3+掺杂TiO2纳米纤维的制备、表征与光催化性能

结合溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和高温煅烧制备了La3+掺杂TiO2纳米纤维.采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、比表面积及孔隙分析仪、X射线衍射仪和紫外分光光度计对纳米纤维的形貌、晶型、表面和孔隙结构以及光催化性能进行了表征和测试.结果表明,La3+掺杂TiO2纳米纤维表面为多孔的纤维状结构.La3+掺杂明显改善了TiO2纳米纤维的表面孔隙结构,对TiO2纳米纤维的粒子生长有一定的抑制作用.光催化降解性能测试结果表明,当La3+掺杂量为0.04%(质量分数)时,TiO2纳米纤维的光催化性能最佳.     

2.5维机织物剪切性能实验研究

本文基于2-2带衬经结构的层-层正交角联锁织物结构优势,织造了7种不同规格参数的角联锁织物和一种三向正交结构的织物,利用像框实验分析了纬纱密度、纬纱细度、织物层数和不同种结构织物对剪切性能的影响。研究发现,织物中纱线密度越大,其所需的载荷越大,达到锁紧角的时间就越短;载荷随着织物层数的增加而增加;纱线细的织物,其所需载荷也小;相同参数的角联锁织物与三向正交织物的剪切性能基本没有太大差别。     

超高分子量聚乙烯纤维/水性聚氨酯复合材料层压板抗软钢芯弹侵彻性能及其损伤机制

选用碳纳米粒子(CNPs)原位改性和未改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为增强纤维,水性聚氨酯(WPU)作为树脂基体,采用缠绕-复合-热压工艺制备单向(UD)正交结构的UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板。基于X射线计算机断层扫描(CT)技术,研究UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板在7.62 mm×39 mm软钢芯弹以弹速为(720±10) m/s侵彻下的弹道响应。结果表明,UHMWPE纤维的CNPs原位改性提高了CNPs-UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板抗单发侵彻性能,但会降低其抗多发打击的能力。对于未被穿透的层压板,其被侵彻过程可分为三个阶段,依次为剪切冲塞、断裂破坏和剩余子层的塑性变形,且每个阶段的厚度比依次为11.51%、44.40%和44.09%;层压板的分层响应主要发生在第二阶段,并集中在弹着点附近;每发弹丸侵彻导致层压板的破坏区域包含在以弹着点为圆心、直径约为70 mm的圆内。      

隔热材料用缝合夹层毡的压缩性能

为研究缝合夹层毡隔热材料的压缩回弹性能,选用石英纤维平纹布包覆石英纤维针刺隔热毡,采用穿刺缝合技术对其进行全厚度缝合,制备隔热材料用缝合夹层毡,通过单次压缩以及10次循环压缩对材料进行性能测试,研究不同压缩程度对材料压缩回弹性能的影响,进一步分析材料的可重复使用性能。结果表明：经过应变分别为40%、60%以及80%的单次压缩后,材料能保持98%的极高回弹率;10次循环压缩后,材料内部部分纤维发生了永久变形,回弹率保持在90%以上,说明材料具有良好的压缩回弹性能。     

缝合泡沫夹层复合材料平压性能及数值模拟

针对泡沫夹层复合材料在压力作用下因易开裂导致性能下降的情况,使用碳纤维作为缝线,对碳纤维布和泡沫缝合制备了缝合泡沫夹层复合材料,探究其在受到平压载荷作用下的平压性能和平压破坏模式;利用ABAQUS模拟软件进行缝合泡沫夹层复合材料建模,并进行静力学分析;使用桁架单元模拟纤维树脂柱的受力情况,基于Hasin失效准则模拟上下纤维面板,使用三维实体单元模拟泡沫夹芯。研究结果表明：缝合夹层复合材料实验和模拟分析得到的压缩强度和压缩模量误差分别为13.74%和16.09%,说明该模型具有一定的可信度和可用性;在平压载荷作用下,缝合泡沫夹层复合材料的主要承力部分是纤维树脂柱,并且可以观察到纤维树脂柱与纤维面板处出现一定的应力集中现象;缝合泡沫夹层复合材料的破坏主要为纤维柱与面板连接处之间的断裂失效,泡沫压缩变形过程实验与模拟也较为相符。