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题名变厚度头锥体织物的工艺设计与验证
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作者
郭琦
吴宁
孟影
安达
黄建龙
陈利
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机构
天津工业大学纺织科学与工程学院
天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室
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出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期98-108,共11页
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基金
天津市教委科研计划重点项目(2019ZD03)
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-IV-014-001)
天津市高等学校创新团队培养计划(TD13-5043)。
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文摘
为实现天线罩用三维立体织物的近净成形,以头锥体立体特征为依据,角联锁结构为织物基础组织,提出了基于椭圆形纱线截面假设的变厚度层数计算模型和变截面经纱加列模型,并由此建立了织物纤维体积分数的预测模型,完成了头锥体结构织物顶部到薄壁均匀过渡的工艺设计与实验验证。研究结果表明,层数计算模型和经纱加列模型分别实现了织物厚度和织物截面的连续变化,其试织织物的三坐标扫描图与所设计头锥体三维模型相似度达97.36%,纤维体积分数与预测值误差为1.84%,验证了变厚度头锥体织物结构设计方案的可行性,并且织造过程中使用沿纬斜方向线密度梯度变化的经纬纱线有利于减小织物内层接线处的摩擦,提高预制体性能。
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关键词
头锥体织物
结构设计
变厚度
变截面
三维角联锁织物
一体化成形
纺织结构复合材料
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Keywords
tapered axisymmetric body
structural design
variable thickness
variable cross section
three-dimensional angular interlocking fabric
integrated forming
textile composite material
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分类号
TS105.1
[轻工技术与工程—纺织工程]
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题名变厚度三维机织复合材料的抗冲击性能
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作者
吕丽华
庞现柯
刘澳
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机构
大连工业大学纺织与材料工程学院
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出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期91-96,共6页
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基金
辽宁省教育厅基本科研项目立项重点攻关项目(LJKZZ20220064)。
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文摘
为解决变厚度层合复合材料受到载荷时易分层导致其力学性能变差的问题,使用800 tex玄武岩纱线作为经纬纱,采用分层角联锁结构设计并织造了整体性优异的连续变厚度三维机织物,并采用树脂传递模塑工艺制备了树脂基变厚度三维机织复合材料,同时织造了同纬铺层和同经铺层2种不同结构的层合复合材料进行对比测试。然后对变厚度层合复合材料分别进行25、50、75、100 J的不同冲击能低速冲击实验,并通过单独分析冲击能为100 J时3种复合材料的损伤面积探究其损伤机制。结果表明:在冲击能为25、50、75 J时,变厚度三维机织复合材料与同纬铺层结构复合材料的刚度退化呈现高度一致性,二者抗冲击能力均优于同经铺层结构复合材料,变厚度三维机织复合材料损伤载荷大于2种铺层复合材料;层合材料受到冲击损伤时,因其层间无纱线连接,能量在材料层间传播时消耗,从而产生较大范围的分层损伤;而变厚度三维机织复合材料具有层间连接的经纱,受到冲击时应力在材料经纱连接作用下内部不断传播导致材料整体受载,因此具有更高的损伤容限。
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关键词
变厚度三维织物
铺层复合材料
低速冲击
冲击失效模式
损伤机制
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Keywords
three-dimensional fabric with variable thickness
laminated composite
low speed impact
impact failure mode
damage mechanism
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
TS105
[轻工技术与工程—纺织工程]
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