双轴向经编增强织物论文-敬凌霄

双轴向经编增强织物论文-敬凌霄

导读:本文包含了双轴向经编增强织物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多轴向经编织物,膜结构,弹性行为,粘弹塑行为

双轴向经编增强织物论文文献综述

敬凌霄[1](2016)在《多轴向经编聚酯织物增强膜材力学性能研究》一文中研究指出膜材料是一种新颖的柔性复合材料。由于它具有低模量、柔软、高弹性、高拉伸强度、质量轻、设计灵活、造型独特等特点,因此被广泛的应用于各种受力结构中,尤其在建筑、运输、防灾减灾、户外广告、文体设施等领域越来越受到人们重视。膜结构材料种类繁多,常见的膜结构材料是以聚酯和玻璃纤维平纹织物作为增强材料,这种织物只有两向增强,这严重限制了膜材料的应用领域。而多轴向经编织物,具有多轴增强的特点,趋于各向同性,有利于形成复杂造型,与平纹织物等传统增强体相比优势明显。在膜材料加工工艺方面,常见的涂覆膜加工工艺复杂,成本高,而流延法相比之下具有工艺简单、加工效率高、产品质量稳定等特点,应用前景广泛。另外,在膜材正常使用过程中经常受到各个方向的载荷作用,因此制备多轴向经编聚酯织物为增强体的流延涂层聚氨酯或聚乙烯膜结构材料,并研究其各向增强的力学特点具有重要的科学和经济意义。基于以上原因,本文制备了以多轴向经编聚酯织物为增强体的流延涂层聚氨酯及聚乙烯膜结构材料,详细介绍了上述膜材料的制备方法,并对两种膜材料在小应变、大应变、往复拉伸及大载荷蠕变等条件下的各向异性力学行为进行了试验研究和理论分析。同时,本文还利用微观代表性体积法和非线性粘弹塑本构关系对膜材料的各向异性力学行为进行了理论模拟,模拟效果良好。本文具体的研究内容概述如下:(1)对聚酯纤维多轴向经编织物膜结构材料的制备工艺进行了介绍。详细阐述了在利巴copentramulti-axial型多轴向经编机上,使用涤纶高强工业丝和涤纶缝合纱开发四轴向经编针织物的过程。具体内容包括织造设备、原料选择、织造工艺、上机调试工艺、织物参数。织造工艺中包括整经工艺、铺层工艺和编织工艺。然后对编织成品进行了拉伸性能测试,测试结果显示该织物具有良好的力学性能,适合于作为柔性复合材料的增强体。最后还对流延工艺的设备结构、工艺流程和工艺参数等进行了介绍。(2)研究了将多轴向经编涤纶织物作为增强体,聚氨酯和聚乙烯作为基体的膜结构材料弹性行为特征。从微观角度,利用代表性单元体积法,建立了一个微观代表性体积单元(rve),通过测量几何结构参数,得到每束增强纱及缝合纱的体积分数。再利用桥接矩阵,建立基体与纤维增强体之间的联系。通过假设rve中的各种微观组件是各向同性材料,得到其柔度矩阵。随后利用matlab科学计算软件计算出宏观材料的理论柔度矩阵,从而得到该材料的理论工程常数,即理论弹性模量。预测了膜材在弹性阶段0°、22.5°、45°、67.5°和90°方向的弹性模量,并将预测结果与实验结果进行对比,发现二者具有较好的一致性。(3)研究了小应变情况下,多轴向聚氨酯膜结构材料的各向异性力学行为。首先选取了聚氨酯膜结构材料0°、22.5°、45°、67.5°和90°五个方向试样,对其进行了单轴拉伸测试,分析其弹性阶段的变形特征。然后利用双折线法计算出22.5°、45°、67.5°和90°的弹性模量,通过直接拟合得到0°初始模量。利用xtdic叁维数字散斑全场应变测量系统(dic),获得试样不同区域的泊松比。最后通过弹性材料正交各向异性模型发现,小应变下多轴向聚氨酯膜结构材料的力学行为符合正交各向异性本构关系。(4)研究多轴向聚乙烯膜结构材料叁个弹性阶段的各向异性力学行为。制备了0°、22.5°、45°、67.5°和90°五个方向的多轴向聚乙烯膜结构材料试样,通过单轴拉伸实验,根据叁段法得到不同阶段的拉伸模量,并利用dic系统获得叁阶段对应的泊松比。接着,利用改进的弹性材料正交各向异性本构关系预测了22.5°及67.5°试样的分段模量及泊松比,并与实验测得的数据进行了对比分析。另外,通过往复拉伸实验,分析了循环加载对试样荷载-伸长率曲线以及对膜材失效应力和弹性模量的影响。结果表明:叁个阶段的弹性行为都不符合正交各向异性行为特征,进而根据实验结果提出各向整体弹性模量的经验方程。除0°方向试样外,其余角度试样往复拉伸后失效应力及模量均获得提升,每个角度试样的拉伸曲线的非线性都没有明显优化。(5)研究了温度20℃多轴向聚乙烯膜结构材料在恒定应力条件下的蠕变变形行为。通过单轴定速拉伸实验得到该材料在不同角度下的失效应力和表观模量,即弹性变形特点。在纤维方向以3种应力水平,非纤维方向2种应力水平,进行7小时的蠕变实验和7小时的蠕变回复实验,研究该材料的粘弹性形变特征。然后根据不同时间蠕变、回复实验以及不同应力水平下的蠕变实验,得到粘弹性和粘塑性应变与时间和应力的关系,提出相关本构方程,预测不同角度试样在不同应力水平下的蠕变行为。结果显示,该本构方程曲线与实验数据相吻合,因此该方程可以用来研究和预测多轴向膜材的蠕变行为。综上所述,虽然聚酯纤维模量低,柔软,易变形,但是通过改进工艺方法,可以织造出满足要求的多轴向经编织物。由于基体和增强体的模量接近,基体对多轴向膜结构材料的力学性能有重要影响。多轴向膜结构材料的弹性拉伸行为具有明显的非线性特征,有两个转折点,即纤维束平行排列增强点和捆绑纱断裂屈服点;分成叁个阶段,第一段主要是基体的剪切变形,第二段主要是增强纱、捆绑纱和基体叁者共同承载,第叁段捆绑纱失效,只剩增强纱和基体两者一起承载。其中,第二阶段的弹性模量可以用微观代表性体积单元模型来计算。多轴向聚氨酯膜结构材料的初始阶段可以认为是正交各向异性的。但是,由于模量和泊松比的计算方法不同,多轴向聚乙烯膜结构材料的叁个阶段都不符合正交各向异性特征。多轴向膜结构材料经过循环加载,可以提高失效强度,但是对拉伸曲线的非线性没有改善。斜交纱线虽然没有贯通试样,但是对材料变形特征和失效方式都有复杂的影响。多轴向膜结构材料的弹性变形是其最主要的变形形式,但是随着时间的作用也伴随有粘弹性和粘塑性变形。(本文来源于《东华大学》期刊2016-12-01)

张发,万玉敏[2](2014)在《多轴向经编织物增强复合材料有限元建模》一文中研究指出以地组织为开口编链的±45°多轴向织物增强复合材料为例,基于NURBS曲线和曲面方法结合单胞思路,借助于叁维绘图软件CATIA建立多轴向经编针织物的叁维实体细观结构模型。把建好的多轴向经编织物和树脂基体导入有限元软件ABAQUS进行前处理网格划分。通过检测复合材料细观结构模型的网格质量,发现该模型没有错误网格,质量偏低的网格只存在于基体且只占网格总数的1.16%。结合ABAQUS求解器计算得到复合材料各部分的应力场云图。结果表明,该有限元几何模型既能有效地实现多轴向经编织物的叁维形态仿真,又可以满足有限元数值分析对模型建立的要求,为该类材料的优化设计及其力学性能分析提供一种有效的分析方法。(本文来源于《针织工业》期刊2014年04期)

杨维骅[3](2009)在《东华大学高科技新项目亮相上海工博会》一文中研究指出本报讯 ( 杨维骅)近日,在上海举行的大型工业博览会上,东华大学展出的高科技新项目的有关产品和技术,引起了专业观众的热切关注。东华大学此次展出的主要产品和技术包括高强芳纶制造技术、黄麻纤维精细化与纺织染整关键技术以及多轴向经编碳纤维增强织物等。(本文来源于《中国纺织报》期刊2009-11-11)

罗以喜[4](2009)在《双向拉伸载荷下双轴向经编织物增强柔性复合材料开缝撕裂性能研究》一文中研究指出对双轴向经编织物增强柔性复合材料在双轴向拉伸载荷下开缝撕裂性能进行了试验研究,特别对不同初始开缝长度及角度的撕裂进行了观察与分析。试验结果表明开缝撕裂性能主要由衬入纱线的线密度和纱线密度的大小决定,经编地组织也有一定影响。撕裂强力与应变随初始开缝长度增加而减少,开缝撕裂强力与应变随初始开缝角度的增大而增加。(本文来源于《产业用纺织品》期刊2009年04期)

罗以喜,胡红,R.Fangueiro[5](2009)在《双轴向经编织物增强柔性复合材料中心裂缝撕裂性能研究》一文中研究指出对双轴向经编织物增强柔性复合材料中心裂缝撕裂性能进行了试验研究,特别对不同初始裂缝长度及角度的撕裂进行了观察及分析。试验结果表明撕裂强力与应变主要依赖于初始裂缝长度及角度。(本文来源于《国际纺织导报》期刊2009年01期)

牛天军,陈南梁[6](2008)在《缝合参数对经编双轴向织物增强复合材料树脂流动性能的影响》一文中研究指出简介VARTM工艺以及缝合复合材料。通过改变几种缝合工艺参数如针距、行距、缝合线的线密度、缝合方向等,观察以上参数的变化对经编双轴向织物增强复合材料充模过程中树脂流动性能的影响,并分析了缝合参数变化影响树脂流动的原因。(本文来源于《产业用纺织品》期刊2008年08期)

杜希岩[7](2007)在《玻璃纤维轴向经编织物增强夹层结构复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出复合材料夹层结构的研究和应用迄今已有50多年的历史,凭借其较高的强度和刚度、较轻的质量,近年来被广泛应用于航空航天、舰船及民用等各个行业。而经编轴向织物则是一种无屈曲的增强织物,其最大的特点是承力纱线在织物中是伸直平行的,它有利于充分发挥纤维的性能,大大提高了其复合材料制品的力学性能、抗疲劳性能和抗损伤容限性能,提高了复合材料的可设计性和可混编性。随着对经编轴向增强织物研究的深入以及复合材料成型工艺的发展,经编轴向织物增强夹层结构复合材料开始在游艇、风力发电等领域得到应用。本课题首先详细地研究了夹层结构复合材料的制备工艺,包括增强织物、芯层及树脂体系的选择,成型工艺的优化,树脂体系配方和工艺参数的确定。在芯层结构复合材料加工工艺的试验中,重点讨论了不同的PVC芯材加工方法对于树脂流动性能的影响,并确定出了最佳的芯材加工方法。在此基础上,讨论了一种新型的夹层结构复合材料成型加工用的内置导流布工艺。本文测试了经编轴向织物增强夹层结构复合材料试样的弯曲和压缩性能,并对织物克重、铺层方向、毛毡、芯层厚度、成型工艺等因素对夹层结构复合材料弯曲和压缩性能的影响进行了分析,并且利用声发射检测的手段,讨论分析了材料的破坏形式。最后,在实验室工作的基础上,采用真空辅助树脂转移成型工艺成功地制作了长7米、宽2米的夹层结构复合材料风机机罩。本文通过实验,分析了增强体及芯材的相关参数对夹层结构复合材料力学性能的影响,讨论了制作过程中存在的问题,实际制作了复合材料制件,对夹芯复合材料的应用以及为企业选择合理的工艺方法提供了一定的指导意义。(本文来源于《东华大学》期刊2007-01-01)

严柳芳[8](2006)在《双轴向经编增强织物缝合工艺对复合材料力学性能影响的研究》一文中研究指出传统复合材料层合板的最大缺点是各向异性、层间强度低、层间断裂韧性差、冲击损伤容限低,从而限制了它在轻型结构中的应用。穿过增强织物厚度方向的缝合可以有效地改善增强复合材料的层间性能和损伤容限;同时,缝合技术也可用于缝合连接立体织物,形成叁维编织不能一次成型的复杂构件;还可以通过一定设计,把平面材料组合成各种无接点的整体结构材料进行缝合。因此,缝合技术在复合材料上的应用具有很大的发展空间。轴向经编织物以其优越的物理机械性能而在增强复合材料中应用越来越广。本课题对现有的普通工业用缝纫设备进行局部简单改造,使之试验性地用于双轴向经编增强织物的缝合,缝合时采用了3种缝合线、7种缝合密度及2种缝合线轨迹,利用真空辅助树脂转移模型(VARTM)法对缝合预制件进行不饱和聚酯树脂的注塑,固化成型后,按照标准将板材切割成所需试验尺寸。参照ASTM标准,本课题自制了双悬臂梁(DCB)试件所用的铰链夹具,着重测试了缝合复合材料和非缝合复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性值。结果发现:相对于非缝合复合材料,缝合使复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性值有了明显的提高。同时本课题也制作了单边切口弯曲(ENF)试件,对复合材料的Ⅱ型层间断裂韧性值进行了试探性测试,从测试结果做定性分析得出:缝合同样也提高了复合材料的Ⅱ型层间断裂韧性值。层间加载破坏过程是一个声发射过程,本课题用声发射信号来描述整个层间裂缝的扩展过程。为了研究缝合工艺参数对缝合复合材料性能的影响,本课题对多种缝合工艺参数的缝合复合材料进行了Ⅰ型层间断裂韧性测试,并同时测试了拉伸和弯曲性能。试验数据显示:在只变动一个缝合工艺参数,其它缝合工艺参数相同的情况下,随着缝合密度的增大,Ⅰ型层间断裂韧性值提高的幅度越大,复合材料的拉伸、弯曲性能的降低幅度也越大;缝合线越粗,强力越大,Ⅰ型层间断裂韧性值提高的幅度越大,拉伸、弯曲性能降低的幅度也越大;采用改进锁式缝合比采用锁式缝合Ⅰ型层间断裂韧性值提高的幅度大,且复合材料的拉伸、弯曲性能的降低幅度小,因此,采用改进锁式的缝合效果好。以上可以看出:缝合虽然提高了复合材料的层问强度,但同时对织物纤维造成了一定的损伤,降低了复合材料的拉伸弯曲性能。在此基础上,根据实际需要以拉伸与弯曲强度为约束条件,以层间断裂韧性值为目标,优化出了一组缝合工艺参数。最后,还指出了本课题中的一些不足之处,并为今后的进一步研究提出了一些建议。(本文来源于《东华大学》期刊2006-12-01)

宁煜,陈南梁[9](2005)在《涤纶多轴向经编织物增强柔性复合材料拉伸性能的研究》一文中研究指出研究以涤纶经编多轴向织物为基布、表面复合聚氯乙烯压延薄膜制成的新型可作膜结构材料使用的织物增强柔性复合材料的拉伸性能。分析测试结果和图像,并与传统双轴向涂层织物对比,总结该柔性复合材料的优缺点。(本文来源于《产业用纺织品》期刊2005年08期)

宁煜[10](2004)在《多轴向经编织物增强柔性复合材料的生产和研究》一文中研究指出在世界进入二十一世纪,作为叁大高新技术产业支柱之一的材料技术已被人们越来越重视,新材料对社会发展的推动作用也越来越显着。而社会的进步又使各种材料的综合使用成为可能。随着我国国民经济的快速发展,各产业部门对材料提出的要求也越来越高,原先的单一材料已逐渐不能满足实际需求,而通过复合的方法,可以使材料性能提高的同时,功能有所增加,综合使用性能也得到改进。即将多种材料做复合处理才能满足人民不断提高的物质文化生活的需要。 作为复合材料中的一个分支,织物增强复合材料因其性能卓越,已被广泛应用于航空、航天、交通运输、化工、建筑材料、体育、娱乐、广告、医疗卫生等各个领域。新型编织技术和高性能树脂的开发,更为织物增强复合材料的发展注入了新的活力。 本课题研究的正是开创性使用多轴向经编技术编织成的织物作为基布,先经过与高分子树脂贴合制成柔性材料;再与用机织物和经编双轴向织物做基布的传统柔性复合材料做全方位的机械性能比较,并总结出贴合生产中的一般工艺参数对柔性材料性能的影响规律。另外,本文还对现行的针对该类产品物理性能指标的各项测试标准以国别为分类方法做了横向比较,并对在各国标准下的获得的测试数据间的换算方法给出了一些自己的看法。相信这对于我国在同类产品测试方法的选择和制定会起到积极的促进作用,并对产品生产和应用的全球化提供了便捷的渠道。最后作者本人还对织物增强柔性材料中各档产品的应用作了市场分析和前景预测。 本课题在实验和研究过程中,制作和实测了大量试验试样。选材时注意到了使试样的纱线细度、织物密度、织物结构和复合方式(贴合、压延和涂层)各不相同。 首先,本文介绍了目前国际上对涂层织物的机械性能测试标准的规定,然后是多轴向经编织物增强柔性复合材料的生产加工过程,为测试材料做了铺垫。 其次,本文重点介绍了经编多轴向柔性复合材料的拉伸测试,再对(本文来源于《东华大学》期刊2004-12-01)

双轴向经编增强织物论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以地组织为开口编链的±45°多轴向织物增强复合材料为例,基于NURBS曲线和曲面方法结合单胞思路,借助于叁维绘图软件CATIA建立多轴向经编针织物的叁维实体细观结构模型。把建好的多轴向经编织物和树脂基体导入有限元软件ABAQUS进行前处理网格划分。通过检测复合材料细观结构模型的网格质量,发现该模型没有错误网格,质量偏低的网格只存在于基体且只占网格总数的1.16%。结合ABAQUS求解器计算得到复合材料各部分的应力场云图。结果表明,该有限元几何模型既能有效地实现多轴向经编织物的叁维形态仿真,又可以满足有限元数值分析对模型建立的要求,为该类材料的优化设计及其力学性能分析提供一种有效的分析方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双轴向经编增强织物论文参考文献

[1].敬凌霄.多轴向经编聚酯织物增强膜材力学性能研究[D].东华大学.2016

[2].张发,万玉敏.多轴向经编织物增强复合材料有限元建模[J].针织工业.2014

[3].杨维骅.东华大学高科技新项目亮相上海工博会[N].中国纺织报.2009

[4].罗以喜.双向拉伸载荷下双轴向经编织物增强柔性复合材料开缝撕裂性能研究[J].产业用纺织品.2009

[5].罗以喜,胡红,R.Fangueiro.双轴向经编织物增强柔性复合材料中心裂缝撕裂性能研究[J].国际纺织导报.2009

[6].牛天军,陈南梁.缝合参数对经编双轴向织物增强复合材料树脂流动性能的影响[J].产业用纺织品.2008

[7].杜希岩.玻璃纤维轴向经编织物增强夹层结构复合材料的制备与性能研究[D].东华大学.2007

[8].严柳芳.双轴向经编增强织物缝合工艺对复合材料力学性能影响的研究[D].东华大学.2006

[9].宁煜,陈南梁.涤纶多轴向经编织物增强柔性复合材料拉伸性能的研究[J].产业用纺织品.2005

[10].宁煜.多轴向经编织物增强柔性复合材料的生产和研究[D].东华大学.2004

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