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三维正交机织玄武岩/芳纶混编复合材料的拉伸和剪切性能研究 被引量：9
1
作者 周冬春 姚澜 +7 位作者 梁飞 赵达 蒋牧文 张文文 吴昊 罗瑞 张博文 邱夷平 《纤维复合材料》 CAS 2010年第1期38-42,共5页
本文设计和制作了两种混杂模式的三维正交机织玄武岩/芳纶混编复合材料,分别是层间混杂和层内混杂模式。对其拉伸性能和剪切性能进行了测试和分析,结果表明,层内混杂复合材料的拉伸性能和剪切性能比层间混杂复合材料的好,层内混杂复合... 本文设计和制作了两种混杂模式的三维正交机织玄武岩/芳纶混编复合材料,分别是层间混杂和层内混杂模式。对其拉伸性能和剪切性能进行了测试和分析,结果表明,层内混杂复合材料的拉伸性能和剪切性能比层间混杂复合材料的好,层内混杂复合材料的归一化强度和归一化模量分别比层间混杂复合材料的高22.12%和16.9%,层内混杂复合材料的剪切强度和剪切模量分别比层间混杂复合材料的高19.61%和26.03%;对于层间混杂复合材料,纬向的归一化强度比经向的高4.06%,但厚度方向上纱线的存在和织造工艺中经纱预加张力的影响,使纬向的归一化模量比经向的降低11.44%。 展开更多
关键词 芳纶纤维 玄武岩纤维 混杂复合材料 拉伸性能 剪切性能 三维正交机织物
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基于数字单元法的三维正交织物微观几何结构建模 被引量：4
2
作者 马莹 何田田 +2 位作者 陈翔 禄盛 王友棋 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期59-66,共8页
为了反映织物内部纱线的空间构型和微观几何结构,针对在织物建模过程中,因忽略纤维间的相互作用而引起的纱线截面形状变化的问题,基于数字单元法理论,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟... 为了反映织物内部纱线的空间构型和微观几何结构,针对在织物建模过程中,因忽略纤维间的相互作用而引起的纱线截面形状变化的问题,基于数字单元法理论,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟三维正交织物成型过程,建立了5种精度递进的微观几何结构数值模型。5种模型中的每根纱线分别由4、7、12、19和37根数字纤维表征。研究结果表明:随着纱线纤维化离散程度的提高,仿真时间延长,织物厚度减小,纤维体积分数增大,节点平均作用力下降速度变缓,势能变小;当每根纱线由19根数字纤维组成时,所建织物的微观几何结构数值模型与真实织物样本在显微镜下的内部切片图像较为吻合。 展开更多
关键词 三维机织复合材料 三维正交织物 数字单元法 微观几何结构 纱线纤维化离散
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三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测
3
作者 马莹 向卫宏 +3 位作者 赵洋 邓聪颖 禄盛 曾宪君 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期105-113,共9页
为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造... 为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法。该方法建立了织机关键部件的几何模型,由织造矩阵控制开口运动,通过计算纤维间的相互作用力,模拟织机五大运动,得到4个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型。研究结果表明:织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响,在织造过程中发生变化;最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱;模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征。 展开更多
关键词 织造过程 数字单元法 三维正交织物 微观几何结构 应力分布
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球形弹体冲击下三维正交机织物结构破坏机制有限元分析 被引量：4
4
作者 武鲜艳 申屠宝卿 +3 位作者 马倩 金利民 张威 谢胜 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期32-38,共7页
为深入研究抗冲击三维正交机织物的破坏机制,通过有限元建模分析,以三维正交机织物为靶体,在纱线尺度细观结构模型上计算其在不同初始速度球形弹体冲击下的渐进破坏过程。对不同初始速度下球形弹体的速度和加速度变化历程、各纱线系统... 为深入研究抗冲击三维正交机织物的破坏机制,通过有限元建模分析,以三维正交机织物为靶体,在纱线尺度细观结构模型上计算其在不同初始速度球形弹体冲击下的渐进破坏过程。对不同初始速度下球形弹体的速度和加速度变化历程、各纱线系统吸能比例、材料渐进破坏过程以及最终破坏形态等进行分析。结果表明:平直排列的纱线系统在吸收与耗散球形弹体冲击能量的过程中发挥重要作用,可使能量以很快的应力波速扩展到三维正交机织物靶体的大面积区域,并提高吸能效果;球形弹体初始速度为100 m/s时,经、纬、Z纱系统可分别吸收总能量的39.6%、48.37%、12.03%,经、纬纱系统为三维正交机织物靶体抵抗冲击力过程中的主要承力部位;通过增加纱线层数、织物体积及织造密度等可提高三维正交机织物材料的抗冲击性能。 展开更多
关键词 三维正交机织物 球形弹体 破坏机制 有限元分析
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三向正交机织碳/玻璃纤维混杂复合材料的模态分析
5
作者 孟祥福 董经经 +3 位作者 侯琳 张泾龙 周蕊 樊威 《合成纤维》 CAS 2023年第1期69-74,共6页
通过有限元法预测三向正交机织碳/玻璃纤维混杂复合材料的模态性能。为对比三向正交机织碳/玻璃纤维混杂复合材料的模态性能,制备了其他三种总体纤维体积含量相同但结构和纤维组分不同的复合材料(层合碳/玻璃纤维混杂复合材料、三向正... 通过有限元法预测三向正交机织碳/玻璃纤维混杂复合材料的模态性能。为对比三向正交机织碳/玻璃纤维混杂复合材料的模态性能,制备了其他三种总体纤维体积含量相同但结构和纤维组分不同的复合材料(层合碳/玻璃纤维混杂复合材料、三向正交碳纤维复合材料、三向正交玻璃纤维复合材料)。首先建立了四种复合材料的单胞模型,基于均质化理论方法计算每种单胞模型模量;随后采用有限元软件建模输入单胞模型模量参数求得四种复合材料的固有频率;最后将有限元模拟得到的固有频率与试验固有频率进行比较,验证了有限元模型的有效性。研究发现,用数值试验方法来研究复杂纺织复合材料的模态行为是可行的。 展开更多
关键词 三向正交机织物 混杂复合材料 模态分析 有限元方法
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三维正交机织铜丝/玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能研究
6
作者 许福军 姚澜 +3 位作者 张凤翔 张琳婕 邓惠文 邱夷平 《纤维复合材料》 CAS 2013年第1期36-40,共5页
本文设计和制作了两种层间混杂结构的三维正交机织铜丝/玻璃纤维复合材料,分别为铜丝单面混杂和双面混杂复合材料。两种复合材料的拉伸性能和弯曲性能测试结果表明,单面铜丝/玻璃纤维混杂复合材料的归一化拉伸强度和模量分别为1 214 MPa... 本文设计和制作了两种层间混杂结构的三维正交机织铜丝/玻璃纤维复合材料,分别为铜丝单面混杂和双面混杂复合材料。两种复合材料的拉伸性能和弯曲性能测试结果表明,单面铜丝/玻璃纤维混杂复合材料的归一化拉伸强度和模量分别为1 214 MPa和83 GPa;高于双面铜丝/玻纤混杂复合材料44%和51%。单面铜丝/玻璃纤维混杂复合材料的归一化弯曲强度为964 MPa,高于双面铜丝/玻纤复合材料27%。两者的弯曲模量比较接近,均为60 GPa左右。由于铜丝的混杂效应,三维正交机织铜丝/玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能与相同结构的玻璃纤维复合材料相比有一定的下降。 展开更多
关键词 三维正交机织复合材料 混杂复合材料 玻璃纤维 铜丝纤维 拉伸性能 弯曲性能
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三维正交芳纶织物织造实践
7
作者 李瑞 邱夷平 李惠军 《上海纺织科技》 北大核心 2016年第3期40-41 44,共3页
根据芳纶的特点,在三维织机上成功织造出三维正交芳纶织物小样,对织造过程中出现的问题进行了研究分析,同时参照国家标准就织造对纱线拉伸性能的影响做了有关测试。结果表明,织造对不同位置的纱线强力有着不同程度的影响。这也为三维正... 根据芳纶的特点,在三维织机上成功织造出三维正交芳纶织物小样,对织造过程中出现的问题进行了研究分析,同时参照国家标准就织造对纱线拉伸性能的影响做了有关测试。结果表明,织造对不同位置的纱线强力有着不同程度的影响。这也为三维正交芳纶织物批量化生产的顺利进行提供了保证。 展开更多
关键词 芳纶 三维正交机织物 织造 拉伸性能
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