UHMWPE纖維緯編針織復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：馮亞羈簽字日期：勁l忤1月Ⅸ日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的

2、規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：艘導(dǎo)師簽名：簽字日期：五|斗年1月Ig日簽字日期珈心年稠粗1佃菁妒暈即摘要本文以超高分子量聚乙烯(U|玎vI聊E)纖維為原料，實(shí)現(xiàn)了其在電腦橫機(jī)上的編織，將六層緯平針織物、六層羅紋織物以及六層畦

3、編織物分別通過(guò)VARTM工藝復(fù)合成復(fù)合材料板，為使制得的復(fù)合材料均衡對(duì)稱(chēng)，采用了(Oo，900)3。鋪層方式，對(duì)三種緯編針織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，研究成果為進(jìn)一步的深入研究提供了一定的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。具體的研究?jī)?nèi)容如下：(1)UHMWPE纖維在電腦橫機(jī)上的編織首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)用UHMWPE纖維長(zhǎng)絲分步驟改造成了符合針織用紗要求的抗靜電、低捻UHMWPE紗線(xiàn)。其次，編織時(shí)綜合考慮了上機(jī)工藝參數(shù)對(duì)編織效果的影響，從而確定了比較理

4、想的編織參數(shù)，即實(shí)驗(yàn)中度目(彎紗深度)90，牽拉力25，機(jī)頭速度04m／s，編織出了較理想的緯平針、羅紋、畦編緯編針織結(jié)構(gòu)織物，實(shí)現(xiàn)了高性能纖維在電腦橫機(jī)上的編織。(2)UHMWE纖維緯編針織復(fù)合材料的制備本實(shí)驗(yàn)采用VARTM工藝進(jìn)行緯編針織復(fù)合材料的制備，綜合考慮UHMWPE纖維特點(diǎn)及VARTM的工藝條件，實(shí)驗(yàn)用樹(shù)脂為粘度低、浸潤(rùn)性好的環(huán)氧樹(shù)脂，為使制備的復(fù)合材料均衡對(duì)稱(chēng)，六層緯平針織物、六層羅紋織物以及六層畦編織物分別采用了(Oo，

5、90。)3。鋪層方式，制備出了比較理想的緯平針、羅紋和畦編UHMWPE纖維緯編針織增強(qiáng)復(fù)合材料。(3)UHMWPE纖維緯編針織復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試和分析對(duì)三種緯編針織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的拉伸、彎曲、壓縮及沖擊性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析得出結(jié)論：不同組織結(jié)構(gòu)織物的工藝參數(shù)、不同組織結(jié)構(gòu)針織復(fù)合材料的纖維體積含量、密度等基本參數(shù)對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響很大，具體研究結(jié)論如下：①在拉伸、彎曲、壓縮試驗(yàn)中，三種緯編針織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料

6、中緯平針的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度都是最大的，羅紋的次之，畦編的最小，其破壞形式各有差異；②在沖擊試驗(yàn)中，試樣的最大接觸力在緯平針織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料上，羅紋的次之，畦編的最小。隨著沖擊能量的增大，三種結(jié)構(gòu)的緯編針織復(fù)合材料的最大撓度、永久撓度都在增大，相同沖擊能量下，畦編針織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的最大撓度、永久撓度都是最大的，羅紋的次之，緯平的最小。沖擊后試樣損傷變化情況可描述為反彈、滲透和穿孑L階段。緯編針織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料破壞模式取決于