动态力学载荷对超细镀金钼丝力学与电学性能的影响

为探究超细金属纱线在力学循环加载后的弯曲刚度下降和能量耗散行为,对不同结构镀金钼丝纱线进行了50次循环弯曲和200次往复摩擦实验,并对摩擦前后的表观形态、拉伸性能和电学性能进行了比较。基于镀金钼丝纱线的微观形貌和实验结果,结合能量损耗分析方法,研究其在弯曲循环载荷和摩擦往复载荷下的力学及结构响应,定量分析金属丝的可编织性。结果表明:镀金钼丝在循环弯曲和往复摩擦载荷下,微观和宏观结构受到损伤,力学性能下降,接触电阻略有增大;该条件下,双股镀金钼丝刚度和强度下降程度最大,不适合上机织造,单股和三股镀金钼丝动态力学性能稳定,且在动态载荷作用下能保持良好的电学性能,可用做电磁屏蔽织物等功能性材料编织。     

六角形编织物的微观结构模拟

为研究第2代六角形编织物的复杂结构并预测其性能,利用MatLab软件设计出一套可直接模拟六角形编织物细观结构的算法,得到了可很好地反映编织结构的模型。根据第2代六角形编织角轮和转换装置的运动规律,推演携纱器的运行路径,编写出模拟携纱器行走路线的代码程序。通过编织轴向的路程计算,获得纱线运动的空间路径,并利用B样条法对空间路径进行优化,最后运用Solidtube函数进行实体化模拟,实现了细观结构的可视化。本文算法基于最基本的角轮与转换装置的关系编写,对于六角形编织物结构模拟具有普适性;同时进行了不同六角形预制件的编织实验发现,实验成品与模拟编织结构吻合度高,验证了算法的准确性。     

聚酰亚胺纤维增强聚二甲基硅氧烷柔性复合膜的热力学性能

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材料试验仪和热机械分析仪讨论了取向增强纤维线密度和铺层密度对复合膜力学性能和热膨胀系数的影响;采用COMSOL软件模拟分析了纤维取向增强复合膜的热膨胀变形机制。结果表明,复合膜在300 ℃时质量损失率仅为1.22%,表明其在低于300 ℃的环境中较稳定;随纤维铺层密度和线密度的增大,断裂强度和弹性模量逐渐增大;热膨胀系数逐渐降低,且均呈现负膨胀特点,这说明聚酰亚胺纤维取向增强可有效调节复合膜的尺寸稳定性。模拟与实验结果具有较好一致性,模型可用于预测优化PI纤维增强复合膜的热膨胀系数。     

经编增强复合材料的研究进展

经编织物结构具有可设计性强、综合性能优异、生产效率高等优点,是理想的复合材料增强结构,广泛应用于航空航天、建筑交通、生物医用、风力发电等领域。本文综述了经编增强材料的常用原材料、常见结构及特点、复合加工工艺及其典型应用领域的最新进展,总结分析了当前经编增强复合材料发展的问题及瓶颈,并结合行业背景展望了其未来发展趋势。     

导水加筋土工织物的力学和芯吸性能分析

以4DG尼龙纱线和涤纶长丝为原料，设计并制备导水加筋土工织物。为探究排水纱线和加筋纱线线密度对导水加筋土工织物抗拉强度、撕破强力、顶破强力及芯吸性能的影响，制备了6种导水加筋土工织物并测试其性能。结果表明：所得导水加筋土工织物在其排水方向上的芯吸性能良好，且结构稳定，力学性能良好；增大排水纱线线密度，织物的经向抗拉强度随之增加，但纬向抗拉强度和撕破强力下降；增大加筋纱线线密度，织物的纬向抗拉强度增加，但经向抗拉强度下降，撕破强力也相应降低。