發(fā)布時(shí)間：2018-06-21 02:41

  本文選題：網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒 + 預(yù)測(cè)模型　； 參考：《河南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高、良好的力學(xué)性能以及抗腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、體育器材以及建筑等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的復(fù)合材料纖維棒較多是由纖維經(jīng)拉擠工藝制備而成,該成型工藝中纖維不僅連續(xù)而且充分展直,能最大程度發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用。但是傳統(tǒng)纖維棒僅由纖維和基體拉擠固化而成,纖維彼此之間無(wú)紗線連接,其橫向強(qiáng)度較低,抗沖擊性能不強(qiáng),在載荷的反復(fù)作用下材料容易開裂。本文通過分析纖維復(fù)合材料的成型工藝特點(diǎn),將纖維拉擠成型工藝與纖維編織成型工藝相結(jié)合,提出網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒成型工藝,并分析不同工藝參數(shù)對(duì)纖維棒性能的影響因素。根據(jù)網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的生產(chǎn)工藝,設(shè)計(jì)纖維棒的生產(chǎn)線設(shè)備。根據(jù)網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用單胞幾何模型的分析方法,建立纖維棒內(nèi)部材料和外部材料的單胞幾何模型。推導(dǎo)出內(nèi)部拉擠層纖維排列方式與纖維體積百分含量的關(guān)系,得到外部編織層不同編織參數(shù)對(duì)單胞體積的影響變化規(guī)律,以及編織參數(shù)與外部材料纖維體積百分含量之間的關(guān)系。建立纖維棒內(nèi)部拉擠結(jié)構(gòu)和外部編織結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能模型,結(jié)合復(fù)合材料橋聯(lián)矩陣模型,得到纖維棒內(nèi)部拉擠結(jié)構(gòu)和外部編織結(jié)構(gòu)在坐標(biāo)系中的柔度矩陣。基于加權(quán)平均模型方法,得出網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的整體力學(xué)性能模型,并推得到網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的彈性常數(shù)。根據(jù)建立的網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒性能預(yù)測(cè)模型,對(duì)纖維棒的內(nèi)部材料和外部材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,得出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)纖維棒性能的影響規(guī)律。制備拉擠纖維棒和網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的試驗(yàn)樣品,并對(duì)纖維棒試樣進(jìn)行了三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn),對(duì)比兩種成型工藝?yán)w維棒的抗彎曲性能,驗(yàn)證該成型工藝方法的有效性。分析網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的成型工藝特點(diǎn),設(shè)計(jì)纖維棒生產(chǎn)線的總體方案,并對(duì)纖維棒生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核。設(shè)計(jì)儲(chǔ)紗架結(jié)構(gòu),使每根紗線都有獨(dú)立放紗空間,同時(shí)節(jié)省設(shè)備的占地面積。設(shè)計(jì)載紗器裝置,并對(duì)載紗器的重要零部件進(jìn)行了校核。該裝置可根據(jù)不同的生產(chǎn)要求來調(diào)節(jié)紗線的預(yù)緊力,使所有紗線充分展直且受力均等。對(duì)網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒編織參數(shù)進(jìn)行了分析,得出了不同直徑、不同編織機(jī)錠子數(shù)的纖維拉擠速度與編織機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。對(duì)比連續(xù)樹脂傳遞模塑(CRTM)工藝和樹脂傳遞模塑(RTM)工藝兩者的特點(diǎn),根據(jù)網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒的實(shí)際生產(chǎn)要求,分析了CRTM成型工藝注膠時(shí)間和注膠壓力的影響因素及其控制方法。研究了網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒生產(chǎn)線牽引設(shè)備的工作原理,設(shè)計(jì)了牽引裝置的整體結(jié)構(gòu)和夾緊方式,并推導(dǎo)了設(shè)備的牽引力與夾緊力及纖維預(yù)緊力之間的關(guān)系。本文以網(wǎng)狀增強(qiáng)相纖維棒為研究對(duì)象,根據(jù)纖維棒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究其性能影響因素,并對(duì)纖維棒生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明,該成型工藝可有效改善纖維棒的使用性能。
[Abstract]:The fiber reinforced composite fiber rod is made of fiber reinforced phase fiber rod . The forming process can effectively improve the service performance of the fiber rod .
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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8 羅鵬;齊俊偉;肖軍;宋偉;鄧?yán)诿?;預(yù)浸料拉擠成型裝備技術(shù)研究[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2011年02期

9 張超;許希武;;二維二軸編織復(fù)合材料幾何模型及彈性性能預(yù)測(cè)[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2010年05期

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3 嚴(yán)雪;二維三軸編織復(fù)合材料剛度和強(qiáng)度性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

4 葉娜;二維層聯(lián)編織圓機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];河南科技大學(xué);2011年

5 王軍;拉擠工藝成型復(fù)合材料管件研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 劉寶平;纖維拉擠—纏繞技術(shù)的研究及其過程仿真[D];武漢理工大學(xué);2006年

7 李小剛;編織復(fù)合材料成型工藝與性能研究[D];北京航空材料研究院;2002年

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本文編號(hào)：2046823