UHMWPE织物增强TPU防刺大底复合材料的防刺性能研究

为探究超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物增强热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)防刺大底复合材料的防刺性能,以UHMWPE为原料制备4种斜纹织物作为增强体,采用热压工艺制备了UHMWPE织物增强TPU防刺大底复合材料。探究热压工艺、织物组织等因素对材料防刺性能的影响规律,并揭示材料的防刺机理。结果表明:UHMWPE织物增强TPU防刺大底复合材料的防刺性能在一定条件下(150℃织物熔融)随着热压温度的增加呈现增大的趋势,热压温度为140℃时防刺性能最好;防刺性能随着热压时间的增加总体呈先增大后减小的趋势,热压时间为2min时防刺性能最好。织物组织对材料防刺性能的影响依次为2/2右斜纹>3/1右斜纹>32/12加强斜纹>山形斜纹。UHMWPE织物增强TPU防刺大底复合材料的防刺机理主要是纤维剪切破坏、纤维拉伸断裂和织物组织局部变形。

Kevlar纤维UD布的力学性能研究

研究树脂种类和含胶量对Kevlar纤维无纬(UD)布拉伸和层间剪切性能的影响规律。利用万能材料试验机测试不同比例的水性聚氨酯与水性丙烯酸酯共混树脂以及含胶量对Kevlar纤维UD布拉伸和层间剪切性能的影响规律。结果表明:随着丙烯酸树脂含量的增加,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度呈先增大后减小的趋势;水性聚氨酯树脂∶水性丙烯酸树脂比例为1∶2,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度最大。在一定范围内,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度随着含胶量的提高,呈先增大后减小的趋势,且树脂含量26%,Kevlar纤维UD布的拉伸强度和层间剪切强度达到最大值。

飞机蒙皮材料的研究现状

文章从材料、成型工艺及影响因素、力学性能等方面综述了飞机蒙皮材料的研究进展,旨在为其进一步研究提供参考。

三维整体中空复合材料低速冲击性能

为深入了解三维整体中空复合材料的低速冲击性能,制作了满足要求的测试件。选取2种不同芯层高度的复合材料进行低速冲击实验研究,即对5 mm厚的材料进行不同级别能量的低速冲击实验;对7 mm厚的材料进行铝蒙皮前后低速冲击对比实验。借助ORIGIN软件对材料低速冲击过程中的主要参数(速度、位移、冲击载荷、吸收能量等)进行分析。结果表明:低速冲击过程中的初始损伤能量可用来表征材料的破坏程度;铝蒙皮有利于增强材料的抗低速冲击性能。

碳纤维/环氧树脂基中空夹芯复合材料压缩性能的有限元法研究

在已有研究的基础上,利用有限元软件ANSYS Workbench,建立了三维中空夹芯复合材料结构模型,进行三维中空夹芯复合材料的压缩性能研究。利用该模型,探讨了材料在2 mm压缩位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布。结果表明:三维中空夹芯复合材料在压缩载荷作用下,芯材交叉处应力最大,最容易发生压缩破坏;上下面板应力最小,最不容易发生压缩破坏;复合材料在承受压缩载荷作用时,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用;材料的破坏模式主要为树脂破裂。

芯材高度对整体中空复合材料力学性能的影响

整体中空复合材料是由纤维连续织造呈整体中空结构的新型夹芯材料,具有质轻、高强、高模、可设计等特点。研究了整体中空复合材料在拉伸、压缩、剪切、弯曲等载荷作用下的力学特性,重点分析了芯材高度对材料力学性能的影响。结果表明:整体中空复合材料的侧拉、弯曲破坏模式为脆性破坏,侧压为芯材失稳破坏,剪切为"先剪后拉"破坏模式;随芯材高度的增加,材料的侧拉、侧压和弯曲强度增加,剪切强度降低。研究结果为该类材料的结构优化设计和性能分析奠定了基础。

2.5D机织复合材料结构与力学性能关系的研究

本文设计了3种典型2.5D机织物组织,制作了满足要求的试验件。对2.5D机织复合材料经、纬向的拉伸、压缩和层间剪切等性能进行了试验研究,获得了该种材料的主要力学性能参数。分析了这几种材料的结构与性能的关系,得到了一些有益的结论。结论表明,2.5D机织复合材料的拉伸、压缩、剪切强度基本取决于其纱线倾角和纤维体积含量;相同层数的2.5D机织复合材料的拉伸、压缩、剪切强度均表现为深交联>浅交直联>浅交弯联。

三维全五向编织复合材料的弯曲性能研究

以无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物;以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料;利用Instron万能材料试验机对比测试上述编织复合材料的弯曲性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料弯曲性能的影响。结果表明,编织复合材料的弯曲性能随着编织角的增加而减少,随着轴纱、纤维体积分数的增大而增加;三维全五向编织复合材料的弯曲性能明显好于三维五向编织复合材料。

2.5维机织复合材料的几何结构模型与验证

为验证2.5维机织复合材料结构与其力学性能的关系,基于对材料断面显微照片的观察和分析,假定纤维束截面为跑道形,建立了2.5维机织复合材料的单元结构模型。借助模型推导出纱线在几种典型结构(浅交弯联、浅交直联、深角联)的单元体结构内的纱线长度、接结经的取向角和纤维体积分数,并对材料进行拉伸、压缩性能预测。制作了满足要求的2.5维机织复合材料试验件并对其进行力学性能测试,通过试验值和预测值的对比,验证几何模型的正确性。

低速冲击后三维中空夹层复合材料的压缩损伤容限

为了研究低速冲击后三维中空夹层复合材料的压缩损伤容限(剩余压缩强度),制作了满足要求的实验件并进行了剩余压缩强度对比实验。采用数码照片和外观检测等方法对压缩破坏损伤发展的过程进行了研究,分析了压缩破坏机理。结果表明,冲击损伤严重影响了三维中空夹层复合材料板的抗压能力,剩余压缩强度随冲击能量的增加而减少;三维中空夹层复合材料的压缩破坏主要由前面板控制,前面板发生局部屈曲的载荷与板的压缩破坏载荷几乎相等;表面蒙皮不仅能减少冲击损伤,而且能使板内的损伤显露在表面,容易让人发现。

三维中空夹芯复合材料拉伸性能的有限元分析

利用有限元软件Workbench,建立了三维中空夹芯复合材料结构模型,进行拉伸性能研究。利用该模型,探讨了材料在1 mm拉伸位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布。结果表明:三维中空夹芯复合材料在拉伸载荷作用下,"X"形芯材交叉处应力最大,最容易发生拉伸破坏;上下面板应力最小,最不容易发生拉伸破坏;复合材料在承受拉伸载荷作用时,增强体纤维起主要承载作用,基体树脂起次要作用;当拉伸位移载荷达到1 mm时,材料的破坏模式主要为树脂破裂。

纱线截面孔隙结构的定量表述

利用计算机图像处理技术,提取了环锭纺和转杯纺纱线截面孔隙形状、数量、体积分布等直观表达纱线孔隙结构的参数,利用分形几何对纱线截面上的孔隙分布情况进行分析,验证了纱线截面上的孔隙结构符合分形特征,并求得了孔隙面积分形维数,从而对纱线截面的孔隙结构进行了定量的表述.然后从成纱过程分析了2种不同工艺的纱线结构参数的差异,说明这些参数可以直观、准确地表征纱线的孔隙结构特征.实验结果可为纱线的导湿、导热等各项物理性能的研究提供理论依据.

2.5D机织复合材料的设计与织造

介绍了2.5D机织复合材料的特点及其在国内外的应用现状,重点研究了浅交直联、浅交弯联两种典型2.5D结构机织物的设计与织造过程,探讨了织物设计过程中织物层数、总经根数等相关参数的确定方法,并对织造过程中出现的问题进行了分析。

三维全五向编织复合材料的压缩性能

以无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物;以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料;并利用Instron万能材料试验机对比测试上述编织复合材料的压缩性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料压缩性能的影响。结果表明,编织复合材料的压缩性能随着编织角的增大而降低,随着轴纱、纤维体积分数的增大而提高;三维全五向编织复合材料的压缩性能明显好于三维五向编织复合材料。

安全鞋用软质防刺中底研究概况

总结了安全鞋用防刺中底的研究现状,重点介绍了安全鞋用防刺中底的材质,以及安全鞋用软质防刺中底的纤维种类、织物形式等,探究了其防刺机理。分析了安全鞋用软质防刺中底的发展趋势,为安全鞋用防刺中底的进一步研究开发提供参考。

玻璃纤维/环氧树脂基夹芯材料侧压性能数值模拟

为分析材料在侧压载荷下的失效机制及破坏模式,采用有限元软件ANSYS,建立了材料的细观结构模型,并进行侧压性能的数值模拟,探讨了材料在3 mm侧压位移载荷作用下复合材料、纤维和树脂基体的应力、应变分布情况。结果表明:玻璃纤维/环氧树脂基夹芯材料在侧压载荷作用下,从宏观角度分析发现,上下面板应力最大,最易发生压缩破坏;芯材应力最小,最不易被破坏;2排芯材间的面板最易发生失稳破坏,这是导致材料失效的最主要原因。从微观角度分析发现,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用,当侧压位移载荷达到3 mm时,材料的破坏模式主要为树脂破裂、纤维与树脂严重脱黏等。

三维管状编织复合材料的制备及轴向压缩性能研究

采用1 200tex的E-Glass纤维为原料,利用3DB-J100-8型模块式三维编织平台制备三维四向、三维五向管状编织物;以E51环氧树脂、H023聚醚胺组成树脂体系,与上述编织物复合制成三维管状编织复合材料;利用Instron 3385H型万能材料试验机测试材料的轴向压缩性能,观察材料压缩特性,并研究编织结构、编织角等结构参数对材料轴向压缩性能的影响。结果表明,三维管状编织复合材料的破坏特性表现为明显的脆性破坏;同时,材料破坏形式主要表现为树脂开裂、纤维断裂、界面脱粘等。三维四向、三维五向管状编织复合材料的轴向压缩性能均随着编织角增加而增强;三维五向编织结构轴向压缩性能明显好于三维四向结构。研究结果将为该类材料的结构优化设计和性能分析奠定理论基础。

浅谈服装面料的穿着舒适性

简单介绍了服装穿着舒适性的概念,重点讨论了影响服装穿着舒适性的几个主要因素(包括导热性、吸湿性、透气性等),并就不同用途的服装面料,如冬、夏季外衣和内衣用织物等在设计时应考虑的主要因素提出了一些建议。

结构参数对三维中空夹芯复合材料平压性能的影响

三维中空夹芯复合材料是一种新型夹芯结构材料,具有轻质、高强、高模、抗冲击、隔音、保温等特性,可广泛用于航空航天、汽车、储油罐、船舶、建筑、能源等领域。本文选取芯材高度分别为2、4、6和8mm,以及芯材间距分别为4、6和8 mm的两组三维中空夹芯复合材料为样品,测试其平压性能,重点研究芯材高度、芯材间距等结构参数对三维中空夹芯复合材料平压性能的影响,并分析材料的压缩特性及损伤机理。结果表明,三维中空夹芯复合材料受到平压载荷时的破坏模式为明显的脆性破坏,同时,材料破坏形式主要表现为树脂开裂、纤维断裂、界面脱粘等特征。三维中空夹芯复合材料的平压性能随着芯材高度、芯材间距的增加而下降。研究结果将为该材料的结构优化设计和性能分析奠定理论基础。

静脉输液自动控制装置的设计

在对病人进行静脉输液时,为减轻医护人员的劳动量,方便病人和家属,对托马氏管输液进行了总量、温度、滴速3方面的自动控制,从器件选择、电路设计、软件编写等角度提出了解决的方法,给出了较为可靠的设计方案。该装置控制内容较为全面,工作可靠,可应用在大中型医院中,尤其适用于传染科病房。