文档介绍：浙江理工大学
硕士学位论文
组合式3D机织结构设计及其复合材料性能研究
姓名:申小宏
申请学位级别:硕士
专业:纺织工程
指导教师:祝成炎
20050101
——塑坚丛型:鲎堡堡塞竺妹组合式机织结构设计及其复合材料性能研究摘耍纺织结构复合材料在各行各业的痘用日益广泛。困其优良的结构整钵性,立体枫织由于这三类结构中经纱、纬纱和垂纱的分布、相互连接关系及织物中的状态有较大的不同,试制成组合式机织结构复合材料。并对组合式机织结构增强复合材料中的树脂渗透性能、拉伸性能及抗冲击性能等进行了研究。通过这螋研究获得如下结论:根据各自的结构特征,首次提出了具有代表性的四种基本结构单元,即正交、准正交、角葑楹鲜⑻寤峁剐纬闪耸屎矫嬷斓纳匣篬艺和上机网:捎檬趾尚凸ひ帐灾瞥晒α俗楹鲜⑻寤銮炕费跏閝艚复合材料,并利程度要低于外部。但采用真空袋压工艺制作的机织结构复合材料,‘,丌展这方威的研究对我国纺织复合材料的发展和更广泛应用具有重要的现实意义。到目前为止,复合材料用立体机织结构主要为正交、准正交和角连锁三类结构。故各自具有不同的力学性能特性。采用其中某一组织结构而构成的复合材料构件往往不能全方位地满足对复合材料各方面的性能要求。在二维织机上生产出具有较好综合性能的纺织结构复合材料用预制件,可以更好地适应现代技术对复合材料性能的高要求。本课题就这方面进行了重点研究。在本课题的研究过程中,通过只窘峁沟ピC患瞥晒α艘幌盗胁煌峁沟淖楹鲜机织结构,并在试样织机上试制了余组机织物,通过手糊成型工艺将这些织物谧邢阜治龅湫偷恼弧⒆颊缓徒橇K只⑻寤峁沟幕∩希联锁和开放式结构单元。并根据这些结构单元体采用层状复合、相问交叉复合和垂纱交织复合簿形式成功设计出余种组合式立体机织结构。探索采用纤维一步包缠技术在玻璃纤维束表面包缠尼龙长丝以解决玻璃纤维束在织造过程中易超毛断裂的问题。通过扫描电镜对玻璃纡维磨损情况的分析表明尼龙长丝有效地保护了玻璃纤维。同时对织物的实际厚度和理论厚度筹异的原冈进行了分析。用扫描电镜对环氧树脂在纤维束中的渗透性能进行了分析,发王见树脂在纤维束内部的渗透
发现交结构和准礓唤峁沟能幌宋寤康ノ缓衿つ芰课罩迪嗖畈淮螅ń橇宰楹鲜⑻寤峁垢春喜牧系目钩寤餍阅苎芯糠⑾郑宋寤群囟构,冲击试验时冲击面不同,其最终冲击能量差别不显著,但会影响到冲击过程中复合材照片观察发现,树脂能充分渗透到玻纤束的内部,从而能够满足复合材料性能的要求。愿春喜牧侠傩阅艿难芯勘砻鳎诟饕蛩刂校锝峁苟云湓銮扛春喜料拉伸忭能的影响最大;维体积比含量越高,复合材料的强度和模量也相应提高;垂纱细度对复合材料捷伸后阶段的性能影响较大,垂纱越羊,厉阶段的弹性模量越人。ü哉弧⒆糹弧⒔橇值湫⑻寤春喜牧系目钩寤餍阅苎芯浚材料的抗冲击性能影响并不显著;垂纱的细度对材料的性能有显著的影响:增加填经纱将会使材料的抗冲击性能有所提高;对于在厚度方向采用不同结构单元的不对称机织结关键词:组合式;纤维包缠:拉伸性能:抗冲击性能结构的单位吸收能蹙牧低。料的断裂点的位移值。机织物;结构单元;浙汀理【笱妒、≯位论文
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第一章绪言三维机织结构增强复合材料的发展及研究现状纺织复合材料增强结构的发展及研究现状随着现代高技术的飞速发展,对材料性能的要求也日益提高,单质材料已很难满足对高性能的综合要求,材料的复合化已成为材料发展的必然趋势之复合材料是一种多相材料,它是由有机高分二牧稀⑽藁墙鹗舨牧匣蚪鹗粝髁贤ü复合工艺构成的一种新型材料。。复合材料通过材料设计,慷栽合材料已与高分子材料、无机非金属材料和金属材料并列为重要材料。量是钢、钛的丁K哪推@托阅苡帕肌=鹗舨牧系钠@推苹凳敲挥忻飨栽ふ椎耐环⑿纤维的应变基本相同。裂纹先在纤维或基体薄弱的环节出现,扩展到结合面,损伤逐渐积累,导致破坏,这表明纺织复合材料具有较好的损伤容限和疲劳寿命。它还具有力学性能的可设计性。在纺织复合材料中,纤维是主要的承载元件。基体的作用是将载荷传递到每根纤维,因此,可根据结构受力条件和使用要求,选择性能不同的纤维、基体以及它们的体积份数,设计纤维铺设方向,叠层、甚至立体结构,以便结构在性能、重量私成本方面的指标最优化。另外,它还具有耐高温或低温等特性。正是由于它的良好的性能,在世界范围内目益引起人们极大的兴趣,被大量用在航空、航天、军事以及民用设旌上。年世界上第一次用玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂制成军用飞机雷达罩【,但当时