应变率与短纤维掺量对TR-HDC单轴拉伸力学性能影响试验研究

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)在不同应变率和短纤维掺量下的单轴拉伸力学性能,该文设计了25组TR-HDC薄板试件进行单轴拉伸试验,研究应变率(10^(−5) s^(−1)~10^(−1) s^(−1))和短纤维掺量(0%~2%)对TR-HDC开裂模式、破坏机理和抗拉强度的影响。结果表明:TR-HDC在单轴拉伸荷载作用下具有多缝开裂特征,随应变率的增大,试件裂缝间距略有增大趋势,同时短纤维掺量越高,多缝开裂模式越稳定;应变率和短纤维掺量增加可显著改善界面性能,抑制纤维织物的滑移失效;随应变率的提升,TR-HDC的力学性能呈现出一定的应变率敏感性,同时增加短纤维掺量,其开裂和峰值强度也呈现出显著的增长趋势。基于线性对数关系和多因素耦合提出的预测模型可统一TR-HDC静态与动态抗拉强度计算方法,为其工程应用提供了理论依据。

棉纤维短纤维率检验结果影响因素的探讨

文章按照GB/T 35931—2018《棉纤维棉结和短纤维率测试方法光电法》,利用设备XJ129L快速短纤维率测试仪对检验过程中棉纤维短纤维率检验结果的影响因素进行总结,提出改进措施,以提高检验数据的准确性。

碳纤维粉末改性铁基粉末冶金材料的组织与性能

采用还原Fe粉作为基体,分别添加长度约为20μm的微米短碳纤维(micron short carbon fibers,MCsf)和粒径为1~4μm的碳纤维颗粒(carbon fiber particles,Cfp)作为弥散相,采用压制−真空烧结制备MCsf/Fe和Cfp/Fe粉末冶金材料,并与平均粒度10μm的天然石墨(natural graphite,NG)为原料制备的NG/Fe粉末冶金材料进行对比。研究微米短碳纤维、碳纤维颗粒对粉末冶金材料显微组织、物理性能、力学性能和尺寸变化的影响。结果表明:碳纤维颗粒的活性远高于石墨和脱胶短碳纤维(degummed short carbon fibers,DCsf),空气气氛下800℃的最大质量损失率为石墨的3.75倍,脱胶短碳纤维的16.6倍。与NG/Fe和MCsf/Fe粉末冶金材料相比,Cfp/Fe粉末冶金材料在烧结过程中的尺寸稳定性大幅提高,最大径向膨胀率和收缩率分别为0.39%和0.14%,且强度和韧性最高,密度、抗弯强度、剪切强度和抗拉强度分别为6.91 g/cm3、736.9 MPa、205.7 MPa和334.8 MPa,伸长率达到10.5%,材料的断裂模式由脆性沿晶断裂向完全韧窝型断裂转变。

手排法在动物毛绒纤维长度测试中的应用分析

在纤维细度相同的情况下,纺纱性能的好坏、纱线及其制成品的强力都与纤维长度有关。在山羊绒(无毛绒)的交易中,细度和长度是影响价格的主要因素,纤维细度越小、长度越大,则价格越高。由于我国是全球第一大贸易进出口国,动物毛绒纤维长度的测试在纺织工业中占据重要地位,做好对动物毛绒纤维长度的检验至关重要。文章对应用手排法测试几种动物毛绒纤维长度的标准进行了详细的梳理,以便使用者在测试不同动物毛绒纤维的长度时选择相应的标准。

腈纶/芳纶共混短纤维用量对柔性绝热层材料性能的影响

比较了腈纶短纤维增强EPDM/NBR共混橡胶(EN体系)、芳纶短纤维增强EPDM/NBR共混橡胶(EA体系)、腈纶/芳纶混杂短纤维增强EPDM/NBR共混橡胶(ENA体系)等3种体系中,短纤维用量对材料不同方向上力学性能的影响;EA和ENA两种不同体系中,短纤维用量对材料烧蚀性能和相对密度的影响。在短纤维用量为6份时,ENA体系的拉伸强度和伸长率比EA体系大,烧蚀性能比EA体系好,相对密度也比EA体系低。

比较芳纶短纤维和芳纶浆粕对绝热材料性能的影响

比较了芳纶短纤维粕(PPTA short-fiber)/三元乙丙橡胶(EPDM)和芳纶浆粕(PPTA pulp)/三元乙丙橡胶的分散性、耐烧蚀性能与力学性能。结果表明,芳纶浆粕比芳纶短纤维在EPDM橡胶中有更好的分散性,芳纶浆粕的拉伸强度和扯断伸长率均优于PPTA short-fiber/EPDM,同时可以得到更高的填充量。芳纶浆粕的最优含量为12.0%,PPTA pulp/EPDM橡胶线烧蚀率为0.064 mm/s,拉伸强度为3.0 MPa,扯断伸长率为210%,具有优异的耐烧蚀性能和力学性能,可以代替芳纶短纤维作为高性能绝热材料而广泛应用。

短纤维改性吸水膨胀橡胶的力学性能与吸水性能

通过物理共混引入短棉纤维制备短纤维改性吸水膨胀橡胶(WSR),研究短纤维含量对WSR力学性能和吸水性能的影响。结果表明,随着短纤维含量增加,WSR的拉伸强度、撕裂强度、邵氏硬度和吸水速率等在一定程度上得到提高;短纤维在胶料中取向后,WSR的力学性能呈现各向异性。当短纤维含量增至20 phr时,在取向方向上拉伸强度增加到11.2 MPa,撕裂强度提高到57 kN/m。在保持高吸水率的同时,短纤维改性WSR的吸水和吸盐溶液速度明显提高,吸水平衡时间由34 d缩短到12 d。

精梳机给棉工艺对短纤维排除效果的影响

探讨精梳机给棉工艺对短纤维排除效果的影响。建立不同给棉方式下钳板钳口外棉丛长度的数学模型,分析不同给棉工艺对分界纤维长度和重复梳理次数的影响;改变给棉方式及给棉长度,利用aQuraL型纤维长度测试仪测得小卷及不同给棉工艺输出的精梳条中纤维长度分布,计算各片段长度短纤维排除率。结果表明:采用后退给棉时,精梳机对短纤维排除率较前进给棉时高2.5个百分点至15个百分点;精梳短纤维排除率随给棉长度及短纤维长度的增加呈现减小趋势。认为:采用前进给棉、长给棉工艺可提高纺纱效率,降低纺纱成本;采用后退给棉,短给棉工艺更有利于提高纺纱质量。

转杯纺分梳工艺与棉条纤维流短绒率关系的研究

针对半自动接头转杯纺设备,以棉纤维流中短绒率为研究对象,通过单因子及正交试验研究分梳辊的规格、转速和分梳时间对纤维流中短绒率的影响。试验表明:三因素影响重要程度的排序为分梳辊规格、转速和分梳时间;纤维流短绒率会随分梳时间增加而逐渐增大,并最终趋于稳定,为接头质量的提高和成纱质量的分析提供了实践依据。

冲击载荷作用下层间短纤维增韧研究

采用基于全量Lagrangian理论的非线性有限元方法研究了冲击载荷作用下含层间短纤维的复合材料层板的分层扩展问题.通过Newmark方法求解动力学方程,以能量释放率作为裂纹扩展准则.用节点双编号和节点分离技术模拟裂纹扩展,用双向弹簧单元模拟层间短纤维作用.通过改变弹簧刚度修正短纤维桥联力,在裂纹表面和冲击接触区设置接触单元,并以罚函数法计算接触力,分析了层间短纤维的桥联作用对裂尖应力场和能量释放率的影响.结果表明:层间短纤维的桥联作用有效地降低了层间应力集中程度和裂尖能量释放率,增韧效果明显.

水镁石短纤维对水泥基复合材料强度影响的研究

研究了天然水镁石短纤维在水泥基复合材料中的最佳用量。通过实验证实了当水镁石纤维用量占水泥用量的4％时，水泥砂浆7d与28d的抗折强度分别提高了15．4％与19．3％，抗压强度分别提高了16．5％与11％。同时，加入了水镁石纤维的砂浆强度增长率高于普通水泥砂浆，其中0～7d的增长率明显高于普通砂浆。

短纤维补强发泡橡胶复合材料的性能研究

研究不同发泡率和短纤维体积分数的锦纶短纤维补强发泡橡胶复合材料(SFRFRC)的硫化性能、尺寸稳定性、表观(体积)密度和硬度。结果表明:短纤维加入量越大,越不利于混炼胶的发泡和硫化;发泡率相同时,随着短纤维体积分数的增大,SFRFRC沿长度和宽度方向的收缩率和表观(体积)密度均减小,硬度增大;短纤维体积分数相同时,随着发泡率的增大,SFRFRC沿长度和宽度方向的收缩率增大,表观(体积)密度和硬度减小。

原棉性能与纱线强力的关系

介绍原棉性能对纱线强力的影响 ,并通过实验探讨棉纱强力与棉纤维线密度、短绒率、天然转曲数之间的关系 ,为合理使用棉纤维提供了理论依据。

道夫速度对盖板花纤维长度分布的影响

研究了道夫速度对盖板花纤维长度分布的影响问题,用Premier aQura棉结和短纤维测试仪对3档道夫速度条件下所加工的盖板花进行了长度测试。测试结果显示:1盖板花纤维长度在6mm^38mm;2道夫速度对盖板花质量有影响,当其速度为20r/min时盖板花质量最好;3道夫速度为25r/min时,其3%、5%及有效长度要好于道夫速度30r/min,但12.7mm及16mm短绒率不如道夫速度30r/min;4从纤维长度分布来看,道夫速度30r/min比25r/min方案要好;5单纯以纤维长度指标来评判梳理效果可能是不完全的,以纤维长度分布评价分梳过程可能更准确一些。

预处理PA6短纤维与橡胶复合材料的研究

用一种新方法处理的尼龙－６短纤维与橡胶复合，研究了纤维的分散性，长度保持率，取向参数及粘合性能与复合材料抗溶胀性和宏观力学性能的关系。提出了制约该复合体系力学性能的关键是纤维的分散性的观点，并对该复合体系的临界体积分数及断裂机理提出了见解。

超短钢纤维混凝土的SHPB试验研究

利用直径为φ74mm的变截面SHPB装置对钢纤维混凝土进行冲击压缩试验,其中钢纤维长为6mm、长径比为40的超短钢纤维,体积掺量分别为0%、3%、6%。试验得到了不同应变率下的全过程应力应变曲线。试验结果表明:随着钢纤维含量和应变率的提高,材料的强度增加。

纺纱过程中棉结和短绒率变化规律的探讨

探讨纺纱过程中棉结和短绒率的变化规律。制定了3个试验方案,用USTER AFIS Pro2型单纤维检测仪测试不同工序半制品的棉结和短绒率的指标,在相同工艺、设备、落棉率和环境条件下进行对比分析,将试验所得的棉结、短绒率的变化情况与一般规律和企业标准做对比,判断工艺是否合理。总结了纺纱过程中棉结和短绒率的变化规律。认为:本研究3个试验方案的棉结和短绒率变化符合一般规律,说明企业设备状态和工艺配置良好。

光纤周界安防系统端点检测技术的研究

光纤周界安防系统是一种利用光纤作为传感介质的传感系统,通时计算机对传感系统的输出信号进行处理。以往的算法都是对计算机接收到的信号直接进行定位及模式识别处理,由于接收到的信号在大部分时间都是无用的静默信号,限制了系统的效率。在简单阐述光纤周界安防系统原理的基础之上,介绍了端点检测技术,有效截取信号中的有用目的信号,最后结合实验数据,着重分析了短时能量和短时过零率两种端点检测方法所存在的问题,并提出了相应的改进办法,滤除了无用信号,并在一定程度上排除了自然界中风和雨的干扰。

硅酸铝短纤维增强ZL108复合材料热处理组织

研究了热处理工艺对挤压铸造制备的硅酸铝短纤维增强ZL108合金复合材料组织的影响。试验结果表明,热处理能改善复合材料的显微组织。热处理保温时间适当延长可使得复合材料组织变得细小。另外,热处理温度与制备复合材料的冷却速度增大会导致复合材料热处理后新相组织的产生,这是由于冷却速度的增大导致共晶温度下降引起的。

硅酸铝短纤维增强铝硅合金复合材料热处理组织的研究

研究了热处理工艺对硅酸铝短纤维增强铝硅合金复合材料组织的影响。试验结果表明,热处理能改善复合材料的显微组织,保温时间适当延长可使复合材料组织变细小。另外,热处理温度与制备复合材料的冷却速度增大会导致复合材料处理后新相组织的产生,这是由于冷却速度的增大导致共晶温度下降引起的。经适当的热处理后,复合材料的力学性能有不同程度的提高。