綜框用混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著新型織機(jī)不斷向高速化、寬幅化方向發(fā)展，綜框作為織機(jī)開(kāi)口機(jī)構(gòu)的重要部件，必須具備良好的力學(xué)性能，如優(yōu)良的抗振性能，優(yōu)異的抗沖擊性能等。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)高性能復(fù)合材料綜框方面的研究報(bào)道，僅極少數(shù)國(guó)外企業(yè)可提供復(fù)合材料綜框產(chǎn)品。但由于其價(jià)格昂貴，限制了復(fù)合材料綜框的推廣應(yīng)用，阻礙了高速織機(jī)的使用。近年來(lái)，混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料因其輕質(zhì)、力學(xué)性能優(yōu)異和可設(shè)計(jì)性良好等特點(diǎn)，而受到研究人員的廣泛關(guān)注和重視。本課題對(duì)綜框用混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備和力

2、學(xué)性能研究進(jìn)行了初步嘗試，為國(guó)內(nèi)復(fù)合材料綜框的研究開(kāi)發(fā)提供一定的基礎(chǔ)。
　　 本課題采用模壓成型工藝，成功制備了綜框用玻璃斜紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、碳平紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、玻璃纖維二維編織管狀織物/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和芳綸纖維二維編織管狀織物/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料四種試樣。以四種試樣為研究對(duì)象，分別進(jìn)行了彎曲性能、沖擊性能、振動(dòng)性能試驗(yàn)研究，并利用ANSYS結(jié)構(gòu)分析軟件建立了碳平

3、紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析。試驗(yàn)研究和模擬結(jié)果表明：
　　 1.四種試樣彎曲破壞區(qū)域比較相似，主要集中在表層面板和單向碳纖維層、單向碳纖維層和夾芯的兩個(gè)膠接處；彎曲破壞時(shí)所需的載荷值芳綸二維編織管狀織物/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的最大，碳平紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的最??；玻纖斜紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度值最大，碳平紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的最小。<

4、br>　　 2.沖擊試驗(yàn)表明：碳平紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度最好，玻纖二維編織管狀織物/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的次之，但就性價(jià)比看，玻纖二維編織管狀織物/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料更具優(yōu)勢(shì)。
　　 3.四種混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料試樣的固有頻率測(cè)試值均較高，且對(duì)應(yīng)階數(shù)的振型一致性好。
　　 4.模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合性很好，誤差小于5％，說(shuō)明建立的碳平紋/單向碳纖維混雜夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料有限元模