低速冲击下纺织复合材料应力波平面传递研究

研究低速冲击下应力波在纺织复合材料中的传递特性。设计了低速冲击应力波测试平台,测试了应力波横向传递幅值在不同纤维材料和织物组织的纺织复合材料中的传递情况。试验结果表明:应力波在纺织复合材料平面传递时,其波幅随距离增加逐渐衰减;应力波在同种材料的单向布复合材料中的平面传递速度较机织物的快;在试验的碳纤维、玄武岩、超高分子量聚乙烯中,超高分子量聚乙烯复合材料应力波传递最快。认为:单向布复合材料较机织物复合材料更有利于应力波的平面传递和能量的扩散;应力波在超高分子量聚乙烯复合材料的平面传播速度较碳纤维、玄武岩复合材料快。

经编间隔织物粘弹性与隔冲性能关系研究

选用冲击防护常用的经编间隔织物作为试验材料,研究材料粘弹性与其隔冲性能的关系。搭建了阻尼测试平台以测定不同规格的经编间隔织物阻尼比、压缩弹性模量和不同冲击速度下的冲击剩余载荷。试验结果表明,经编间隔织物的粘性或弹性作为单项指标与隔冲性能不存在明确的关系,提出粘弹比可以表征材料粘弹性与隔冲性能关系,在一定实验范围内,合适的粘弹比可获得较好的隔冲性能。

基于AE技术和HHT的涤纶机织物拉伸断裂过程研究

为了获取与研究织物拉伸破坏模式的时频特征,通过改变织物组织结构和纬纱密度织造4种不同织物,在常规织物强力仪上利用自主搭建的声发射检测系统,分别采集对应织物拉伸破坏过程中产生的动态声频信息,利用Matlab软件运行基于HHT方法编译的程序对所采集信息进行信号分析与处理。分析结果表明:织物拉伸过程的AE信号曲线与拉伸载荷-位移曲线完全对应,所表征的结构相变化、纱线形变以及纱线断裂3个破坏模式可明显区分;4种织物结构相变化阶段特征频率相同,均为100Hz,且来自同一来源——经纬纱间正交摩擦,与织物组织、密度无关,表现在持续时间、幅值、能量等声发射信号参量上,结构相变化阶段与纱线强力利用系数大小有关。

低速冲击下缓冲材料压缩行为与能量吸收分析

探讨了低速冲击防护结构中的缓冲夹层压缩形变与能量吸收特性之间的关系。对聚氨酯泡沫、蜂窝铝及三维经编织物3种缓冲材料进行了静态压缩试验,并利用自主搭建的低速冲击测试装置进行了低速冲击试验,探索缓冲材料压缩性能与防护结构冲击能量吸收性能的关系。分析发现:抗压缩能力与冲击能量吸收特性之间不是简单的正比关系;三维经编织物在3种材料中表现出优异的吸能特性;黏弹阻尼对冲击能量吸收有促进作用。最后提出了测试材料阻尼性能装置的概念图。

未来技术冲击和青工心理准备

赵紫阳同志最近指出,要抓住时机迎接第四次产业革命。立足于今天落后的起点,跨越常规工业发展而直接进入先进工业社会,这预示着我国在未来的几十年内,将以极快的步伐和速度发展前进。当我们对这种发展作历史的、现实的和未来的瞻望时,一种急迫感和使命感便强烈地涌上了我们心头。

丝道几何参数对交络喷嘴效能的影响

本文从交络喷嘴的丝道内的气流分析入手,研究了各种形状的丝道截面的几何参数与喷嘴效能的关系,认为丝道内生成强势的二次流和降低主气流动能耗散以及纤维束再入主气流方向与交络效果密切相关,心形截面的丝道可以满足这三方面的要求。

基于核密度估计方法的涤棉混纺纱拉伸断裂声发射信号分析

为了研究涤棉混纺纱拉伸断裂过程中各组分纤维的断裂情况,自主搭建了声发射信号采集装置,分别采集纯涤纶、纯棉和涤棉混纺环锭纱的拉伸断裂声发射信号,采用HHT和ICA分析方法将声发射信号的时域信号转换成频域信号,并提取特征量频率与幅值。基于核密度估计方法对涤棉混纺纱的拉伸过程中涤纶与棉纤维的声发射信号进行分析。结果表明:涤棉混纺纱拉伸过程中其组分纤维的声发射信号可以用特征频谱表征;在拉伸过程的每一个阶段,各种材料声发射特征频谱的不同可以由特征频率的核密度估计表达,并可推测其组分纤维的断裂次序。

纺织品单向导水性能测试方法分析

为提升夏季用纺织品或运动纺织品的舒适性,在分析液态水分管理测试仪(MMT)测试方法用针排传感器测试液态水扩散状态的基础上,选用4种典型纺织品,采用MMT法和自制的图像采集系统测试了纺织品的单向导水性能,比较了纺织品的单向导水效果。结果表明:对于采用点状施加拒水剂实现单向导水功能的纺织品及嵌织导电纤维的单向导水纺织品,MMT法容易出现较大的测试误差;采用图像法动态采集纺织品正反面的导水图像的新方法,获得了较为完整的水浸润信息,可以简捷地测试纺织品单向导水性能,并得到更加精准的测试结果。采用图像法动态采集纺织品正反面的导水图像的新方法具有良好的应用前景。

基于主成分分析的纤维拉伸断裂声发射信号识别

针对纤维拉伸断裂声发射信号的非平稳性、信号特征间高度重叠等问题,提出一种声发射信号特征提取及纤维种类诊断的模型,可用于识别拉伸断裂的纤维种类。首先,通过小波变换、增强经验模态分解方法(EEMD)对不同种纤维的拉伸断裂声发射信号进行预处理、分解;然后,结合主成分分析法(PCA)提取频率特征;最后,运用最小二乘支持向量机(LSSVM)对纤维拉伸断裂的特征频率进行分类识别。结果表明,主成分分析法可将信号特征降维,并降低不同纤维频率特征之间的相关性,提高了对纤维拉伸断裂声发射信号的准确识别。针对芳纶1313、高性能维纶纤维拉伸断裂的声发射信号,EEMD-PCA-LSSVM模型的总识别率达96%。

基于特定材料的冲击弹性波传播规律探析

为了更好地研究冲击弹性波在平台上的传播规律,选用特定的各向同性材料和各向异性材料搭建实验平台,探究冲击弹性波在平台上的传播规律。以环氧玻璃布层压板为各向异性材料,以有机玻璃厚板为各向同性材料,利用黏附在该特定材料上的PVDF传感器群,采集并分析不同厚板和层叠板在冲击条件下弹性波的传播规律。实验结果表明,在各向异性材料上,沿纤维排列方向的横波传播速度最快,纵波的传播速度最慢;各向异性材料层叠板的纵波传播速度远慢于该材料的层压厚板的纵波传播速度;沿特定角度设置的测试通道远离材料中心区域横波的传播速度较大。基于实验结果提出有利于隔冲材料上弹性波传递和扩散的材料组合方式,即设计隔冲复合材料时加入规则排布的高声波速率的纤维材料,将隔冲材料整体设计为分层结构并且在材料边缘设置一定数量的90°锯齿形结构。

聚丙烯纤维多元共混结构对机织物导湿快干性能的影响

为探究聚丙烯纤维对传统机织物导湿快干性能的影响,设计4种含有聚丙烯纤维的机织物,分别对上述织物进行吸水率、水分蒸发速率、横纵向芯吸高度、垂直布面透水性能、透湿量等性能测试,并与含有导湿快干功能性涤纶纤维(Coolmax)的相应组织进行对比。结果表明:增添有聚丙烯纤维的织物对水汽、液态水的传导性能明显增加,而吸湿、散湿性能有减弱的趋势。此外,当聚丙烯纤维使用较为密集时,反而会影响织物整体的导湿性能。

基于HHT和SVM的纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类研究

为了研究纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类方法,采用声发射技术采集了芳纶1313和阻燃黏胶2种纤维的拉伸断裂的声发射信号。通过小波变换,对采集的2种纤维的声发射信号进行消噪预处理以去除部分噪声,应用希尔伯特-黄变换对2种纤维去噪后的信号进行特征频率的提取,运用最小二乘支持向量机(LSSVM)对2种纤维的特征频率进行分类识别。结果表明:小波去噪方法可以去除信号的部分噪声;希尔伯特时频谱可以一定程度上反映2种纤维材料在时间维度上的断裂情况,边际谱上可以提取2种纤维材料声发射信号的特征频率;LSSVM能够对2种纤维材料拉伸断裂的特征频率分类识别,芳纶1313的识别率为40%,阻燃黏胶的识别率为80%,总的识别率为60%。

自制耐磨仪及其对羽绒面料折皱点的耐磨性测试

为探索新的织物耐磨性测试方法,设计并制造出自制耐磨仪。介绍了自制耐磨仪的原理、结构以及测试方法。在一定充气压力下应用自制耐磨仪对织物折皱点进行摩擦,通过气流量的变化实时反映织物的磨损情况,通过伯努利方程将变化气流量转化为等效孔径,选取等效孔径值来评价织物折皱点的耐磨性能。采用正交试验,选取摩擦速度、充气压力、面料厚度3个测试参数,对羽绒面料折皱点的耐磨性能进行了测试,分析了它们对羽绒面料折皱点耐磨性能的影响。结果表明,自制耐磨仪在一定条件下,可表征羽绒面料折皱点的耐磨性能。充气压力和面料厚度对羽绒面料折皱点的耐磨性能有显著影响,摩擦速度对其影响不显著,充气压力的影响最为显著。研究结果为改善羽绒服面料折皱点的耐磨性提供了借鉴方法。

聚氨酯涂层性能与织物梯形撕裂强力的相关性

研究了聚氨酯涂层织物的模量、断裂强力及断裂伸长率与其梯形撕裂强力之间的关系。试验所得数据经SPSS软件处理,分析结果表明:涂层剂树脂型号和焙烘温度等涂层工艺参数会改变织物的模量、拉伸强力及断裂伸长率,进而对撕裂强力产生影响。因此,涂层织物的梯形撕裂强度是可以控制的,梯形撕裂强力下降并不是织物涂层整理后的必然结果。

丙纶长丝土工布结构不匀与撕裂强度关系的研究

以用量极大的丙纶长丝机织物为研究对象,以人为强化织物结构不匀的方法试图探明该织物结构不匀与织物梯形撕裂强度的关系。经SPSS数据处理的结果表明:织物梯形撕裂强度与织物结构不匀的分布和程度均存在正相关关系。

整体中空夹层复合材料冲击防护性能研究

为研究整体中空夹层复合材料的冲击防护性能,结合冲击试验分析了厚度、基体含量、冲击能量变化对其材料冲击防护性能的影响。实验结果表明:随着材料厚度增加,其冲击防护性能先是有所提升,而后变化趋于平缓;材料的基体含量对冲击防护能力影响明显,在较低冲击能量下,低基体含量就有较高的冲击防护性能,而在较高冲击能量下,只有高基体含量才具有高的冲击防护性能。将整体中空夹层复合材料应用于冲击防护领域时,应根据具体的使用情况设计合理的制作工艺。

涤纶经编间隔织物复合材料低速冲击防护性能研究

主要探讨了涤纶经编间隔织物复合材料在低速冲击条件下的能量吸收特性。通过调整复合方式、树脂含量以及冲击速度,分析受冲击试样背面的剩余冲击力和破坏特征,比较各个参数对材料冲击防护性能的影响。结果表明:随着冲击速度的增加,固含量对复合材料冲击防护性能的影响由弱变强;在较高冲击速度下,双面为树脂光滑平面的复合材料抗冲击性能较好;在较高固含量条件下,双面树脂镂空复合材料的剩余冲击力较小,能量耗散效果明显,冲击防护性能优异。

各向同性、各向异性材料冲击应力波传播特性研究

选择有机玻璃板为各向同性材料、内含玻璃纤维机织物的环氧树脂板为各向异性材料,有规则地设置PVDF传感器群,自主搭建冲击应力波传播规律测试平台,通过试验研究平台材质、纱线排列方向、薄板叠层与单块厚板对冲击应力波传播的影响。结果表明:内含纱线有序排列的环氧树脂板比有机玻璃板具有更快的冲击应力波传播速度;冲击应力波沿纱线排列方向传播速度是沿纱线45°方向传播速度的1.15倍;相同厚度下,冲击应力波在薄板叠层的传播速度比单块厚板慢。

二步法染色及等离子处理在判断混纺纱线各组分分布中的应用

为了判断混纺纱线各组分的分布,以检测混纺纱线各组分是否均匀分布,采用红外染色机对混纺纱线进行染色,用STR/I等离子仪对染色后的混纺纱线进行等离子处理。结果表明:在判断混纺纱线各组分分布情况时,对各类纤维染色,使不同种类纤维带有不同的颜色,这样能使判断更容易,结果更准确;疏水性树脂能够均匀地浸渍在经过等离子处理的混纺纱线各纤维之间,起到支撑作用,确保切片时纤维不因挤压而变形,可更好地判断混纺纱线各组分分布情况。