三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能研究

为了探究陆基充气天线用三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能影响因素,分别对裁剪拼接造成的拼接强力、在酸碱工作环境中的材料强力、经折叠-展开-再折叠的耐折叠性能三大方面进行了研究。结果表明:拼接宽度为30 mm,选用胶黏剂聚氨酯A584,拼接方向夹网布经向,得到的拼接强力效果最佳,能达到反射面本体材料的断裂强力;在耐酸碱试验中,聚氨酯A584和TPU热熔胶膜均未脱胶,且表现出较好的耐腐蚀性能,表明构成反射面的各部分材料能适应天线的各种工作环境;充气反射面材料表现出较好的折叠性,其折叠性能与折叠次数、拼接宽度具有一定相关性,而与拼接用胶关系不大,拼接材料的宽度增加,折叠次数对其作用越小,折痕回复性能较好。

小样本纱线质量预测的机器学习算法适用性分析

为了解决当前基于神经网络的纱线质量预测模型针对小样本预测精度偏低和预测精度不稳定的问题,建立了随机森林(RF)算法预测模型、多层感知机神经网络(MLP)算法预测模型和线性回归(LR)算法预测模型,就各算法模型在小样本情况下对不同数据特点的数据集的敏感性、不同数据维度的敏感性和不同训练样本数的敏感性进行了预测性能对比试验。用决定系数和均方根误差进行模型预测性能评估。试验结果表明:在小样本情况下,相比于MLP算法和LR算法,大多数情况下RF算法预测准确性更高、预测精度稳定性更好、对小训练样本量的适应性更好,具有较高的综合预测性能。

纬向V形机织间隔复合材料压缩性能有限元分析

探究了纬向V形机织间隔复合材料在平压和侧压载荷下的失效机制及破坏模式。采用ABAQUS软件建立复合材料多尺度单胞模型,并设置周期性边界条件。针对纤维束进行弹性性能分析,预测宏观材料弹性常数。利用Fortran语言对UMAT子程序进行二次开发,引入三维Hashin损伤判据和Camanho刚度退化方案,实现对纬向V形三维机织间隔复合材料的渐进损伤分析。结果表明,模拟结果与试验结果相符。在平压载荷作用下,弯曲振幅较大的V形绒经组先发生断裂,振幅小的绒经组后断裂,出现二次峰值载荷。绒经与纬纱交织处和绒经屈曲处出现应力集中,断裂位置集中在绒经屈曲最大处和与面板衔接处,面板无明显破损;在侧压载荷作用下,树脂面板与树脂内纱线为承力主体,面层纬纱承压较大,而间隔层绒经承压较小。断裂主要发生在两排V形绒经之间,失效模式为树脂渐进式破损、纤维脱黏与纱线断裂。

经编车间精益化生产分析

选定氨纶经编弹力面料作为典型产品,重点分析其生产工艺,并进行相关成本计算。研究发现,原料成本在生产成本中占据了最大的比例。在不考虑其他运营因素如厂房租赁费用、设备折旧、原材料价格波动及税收的情况下,为实现盈亏平衡,车间全年开机率需保持在80%以上。提出提高利润水平的几种关键策略,包括提高生产效率、增加产品附加值、降低人工成本、减少能耗和机针损耗等方法。研究结果为经编制造企业提高盈利能力和运营效率提供重要的参考和指导。

基于PhabrOmeter^(■)的汽车顶棚用经编针织物复合材料风格研究

设计了4种不同结构的经编针织物,并与不同厚度的海绵软泡层和水刺非织造材料复合形成“三明治”结构的顶棚面料,基于PhabrOmeter^(■)法宝仪分别探讨了织物的结构参数和顶棚面料复合结构对顶棚面料手感风格的影响。发现,3把梳栉编织的织物硬挺度一般优于由2把梳栉编织的织物,但编织纱在部分横列缺垫时,织物硬挺度会大幅下降,柔软度增加,悬垂性变差。相较于经编针织物,复合2.0 mm海绵软泡的顶棚面料硬挺度、光滑度、悬垂系数和褶皱回复率降低,柔软度整体呈增加趋势。相较于复合2.0 mm的海绵软泡,当海绵软泡厚度增加到2.5 mm时,顶棚面料硬挺度、光滑度和悬垂性增加,柔软度和褶皱回复率降低。

大丝束碳纤维展纱技术研究进展

介绍了几种常见展纱方法的研究进展及大丝束碳纤维展纱设备,总结了机械多辊组、气流、超声波、静电等展纱方法及原理,分析了不同展纱工艺的特点及影响因素,对比了不同展纱设备的优缺点及发展方向。从理论上对展纱宽度预测模型进行归纳总结,讨论了展纱模型的影响因素,分析了模型存在的不足与局限性。对大丝束碳纤维的展纱技术发展方向进行展望,为大丝束碳纤维展纱技术和理论模型的进一步发展提供支撑。

FZ/T 97042—2023《经编展纤整经机》标准解读

阐述FZ/T 97042—2023《经编展纤整经机》标准的制定过程,包括多方参与和反复论证。分析其适用范畴,涵盖不同规模和类型的生产场景。探讨整经机的形式和主要参数,为设备选型提供了依据。研究设备控制系统的要求,以保障整经过程的稳定性和高效性。强调整经质量的严格要求,确保产品符合高品质标准。最后,深入剖析该标准发布对行业发展的意义,为高性能纤维经编织造行业的健康发展提供了有力支撑。

碳纤维树脂基复合材料的层合板工艺对其表面粗糙度的影响

由碳纤维树脂基复合材料层合板制备的波导管,其内表面粗糙度是造成电磁波散射损耗的重要因素。为了探究层合板工艺参数对碳纤维树脂基复合材料层合板表面粗糙度的影响,以单向布、平纹布及斜纹布碳纤维预浸料为原料制备碳纤维树脂基复合材料层合板。通过对不同工艺制备的碳纤维树脂基复合材料层合板的表面粗糙度进行表征,研究了增强织物结构、铺设层数、铺设方式、脱模剂、预固化保温温度和保温时间对其表面粗糙度的影响。结果表明,增加预浸料的铺设层数可以有效降低碳纤维树脂基复合材料层合板的表面粗糙度,当铺设层数为6层时,单向布、平纹布及斜纹布碳纤维树脂基复合材料层合板的表面粗糙度相比铺设层数为1层时分别减小了60.1%、90.0%、83.5%。通过对层合板工艺的研究发现,预固化保温温度为90℃、保温时间为30 min时碳纤维树脂基复合材料层合板的表面粗糙度最小,并且当脱模剂涂覆层数大于3时,层合板的表面粗糙度基本不受脱模剂影响。

高低温交变对PVC膜材料拉伸及蠕变性能的影响

为探究使用环境中的温度变化对聚氯乙烯(polyvinylchloride, PVC)膜材料拉伸蠕变性能的影响,选取两种不同织物密度的PVC双轴向经编膜材料,在-40~40℃的交变温度环境中,分别进行200、300和400次循环处理,测试处理前后材料的拉伸与蠕变性能。结果表明:相同高低温交变处理次数下,密度低的PVC膜材料更易受到交变温度场的影响;材料的拉伸蠕变性能随交变处理次数的增加呈先上升后下降的趋势;200次交变温度处理对材料性能的影响较小,400次交变温度处理后材料的拉伸与蠕变性能明显下降;交变温度处理后PVC膜材料的拉伸蠕变性能的各向异性表现得更加明显。

基于SPSS因子分析法分析超细金属丝的可编织性

为了研究超细金属丝的可编织性,选取了3组不同股数的不锈钢丝、镀金钼丝和裸钼丝为研究材料,对3种材料分别进行了拉伸性能、弯曲性能和耐磨性能测试,并从这3个角度对金属丝的可编织性进行影响因素分析。采用SPSS分析软件中的因子分析法对3组金属丝的可编织性进行分析,得到了影响可编织性的两个独立因子,即稳定性因子和抗弯性因子,并计算3组金属丝的各因子得分及综合得分排名。研究结果表明:选用的3种金属丝材料中不锈钢丝的可编织性最好,镀金钼丝次之,裸钼丝的可编织性最差;合股金属丝的可编织性优于金属单丝的可编织性。

基于随机森林算法的小样本纱线质量预测

为解决当前纱线质量预测研究中神经网络算法模型常见的模型泛化能力弱和在小样本情况下预测精度不稳定的问题,建立了随机森林算法的预测模型,同时建立多层感知机(multi-layer perceptron, MLP)神经网络算法模型和线性回归算法模型作为对比模型,进行纱线条干和强度的预测试验。采用决定系数和预测误差进行模型预测精度评估,采用K折交叉验证进行模型泛化能力评估。试验结果表明:在小样本情况下,相比MLP神经网络算法模型和线性回归算法模型,随机森林算法模型在常规预测时的决定系数更高、误差更小,且在不同折数的K折交叉验证时决定系数更高、变化幅度更小。由此证明随机森林算法模型具有良好的泛化能力和预测稳定性。

课程思政背景下“针织学”课程教学改革探讨

“针织学”是纺织工程专业的重要课程之一,课程内容蕴含着丰富的思政元素。研究从文化自信、家国情怀、职业素养、科学精神四个维度出发,对“针织学”课程的专业教学体系改革进行分析,明确课程思政的教学内容和教学目标,探讨思政元素与相关联的专业知识点和案例应用,以期达到较好的课程思政教学效果。

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。

超高相对分子质量聚乙烯/氨纶包覆纱制备工艺研究

超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维拥有优异的力学性能,但其模量高、弹性低的特性使得UHMWPE织物硬挺且延展性差。为增强UHMWPE织物的延展性,拓宽UHMWPE的应用面,对UHMWPE/氨纶(PU)包覆纱的制备工艺进行研究。采用2.22 tex/9 f(20 den/9 f)的UHMWPE长丝纱为外包纱、1.67 tex(15 den)单根PU长丝为芯纱,制备UHMWPE/PU包覆纱。使用正交法设计试验,探究了包覆捻度、PU伸长倍数及卷绕率对UHMWPE/PU包覆纱断裂强力、断裂伸长率及弹性回复率的影响,使用UHMWPE/PU包覆纱织造纬平针织物探究其可编织性。结果表明:包覆捻度、PU伸长倍数及卷绕率对UHMWPE/PU包覆纱断裂强力、断裂伸长率及弹性回复率有显著影响,UHMWPE/PU包覆纱的制备工艺可根据应用场景及需求进行选择。UHMWPE/PU包覆纱具有较好的弹性与力学性能,所制备的UHMWPE/PU纬平针织物具有极好的延展性。

一种陆基充气天线反射面材料拉伸性能研究

提出用一种三维结构的大隔距机织间隔织物增强PVC膜复合材料作为陆基充气天线的反射面材料。为研究反射面材料表层不同方向力学性能的差异,不同拼接材料和不同拼接宽度与拼接处断裂强力的关系以及反射面材料间隔方向拉伸能力的影响因素,对反射面材料进行了单轴拉伸试验。试验结果表明:试样材料表层的拉伸断裂强度为纬向>经向>45°方向;基布在与PVC膜复合后经纬向断裂强力提高2~3倍,45°方向断裂强力提高10倍。拼接宽度和拼接材料的断裂强度与材料拼接处的断裂强度正相关;间隔方向的抗拉伸性能与间隔纱的密度、表层织物组织结构的密度成正比,与间隔高度成反比,其中间隔丝的密度对间隔方向的抗拉伸性能影响程度最大。

大隔距覆增强结构柔性空间膜材料的制备及力学性能

针对提高大隔距柔性膜材料力学性能的迫切需求,通过在大隔距经编间隔织物两表面复合具有增强结构的高分子层,得到大隔距覆增强结构柔性空间膜材料(UGFM),采用控制变量法,分别测试高分子层有增强结构和无增强结构的UGFM撕裂、剥离、间隔向拉断力等力学性能。结果表明,UGFM表面复合的高分子层在引入增强结构后对其力学性能的影响较大。采用面密度为150 g/m2的机织物作增强结构时,UGFM的经向剥离性能降低了约47.7%,纬向剥离性能降低了约51.0%,经向撕裂性能提高了约37.9%,纬向撕裂性能提高了约30.8%,同间隔距离下间隔向拉伸性能提升了约5.8%。最后探讨了具有增强结构的高分子层对UGFM力学性能影响的机理,UGFM经纬向撕裂和剥离性能的差异化特征主要受间隔织物表面组织结构影响,若破坏失效方向与线圈平行,则失效趋势迅速,若不平行,则失效趋势放缓。同时UGFM间隔向拉伸断裂性能主要受织物间隔距离影响较大,有无增强结构对UFGM间隔向拉伸性能影响微弱。

经编针织双轴向立体骨架织物的线圈几何模型研究

采用几何、力学及计算机编程等分析方法研究了经编针织双轴向立体骨架织物地组织的线圈几何结构 ,建立了线圈长度的计算公式 ,为经编针织双轴向立体骨架织物的生产、质量控制及性能设计建立了一定的理论基础。

多轴向经编增强复合材料拉伸性能的研究

对经编多轴向织物及层合板的拉伸性能进行了较详细的测试及研究,并与传统的机织物增强材料进行了比较,得出了一些结论,为今后经编多轴向增强材料的应用及发展提供了一定的理论基础。

经编网眼织物在高科技纺织品中的应用

本文简要介绍了经编网眼织物的形成、组织结构设计及性能特点。结合作者承担的项目,介绍了经编网眼织物在高科技领域的应用。文章以经编网眼织物开发为例子,阐述了经编产业技术创新的要点。

地组织结构及材料对多轴向经编增强复合材料拉伸性能的影响

多轴向经编增强复合材料是当今复合材料领域的新产品 ,由于其优异的力学性能深受各方面的关注。在原有研究的基础上 ,着重对多轴向经编增强织物两种常用的地组织结构及两种常用的材料对复合材料性能的影响进行深入的研究 ,得出了一些结论 ,为今后经编多轴向增强材料的应用及发展提供了一定的理论基础。