摘要：设计了双向拉伸十字型试样,采用不同的加载比例和加载方向对三维轴编C/C复合材料进行双向拉伸实验,面内方向施加1∶1和1∶2的载荷,面外方向施加1∶1的载荷。实验结果表明,十字型试样的初始破坏发生在中心打薄区域,材料为脆性断裂。面内双向拉伸破坏主要为径向纤维束的断裂和基体的开裂,断口大多沿60°方向;面外双向拉伸破坏主要以纤维束的断裂、炭棒的拔出和基体开裂为主,断口形貌较为复杂。材料在不同载荷形式下有着不同的强度值,相对于单向拉伸强度,存在强度弱化现象。根据实验数据确定了蔡-吴强度准则的参数,为三维轴编C/C复合材料结构强度设计及校核提供参考。

摘要：预制体是复合材料的增强骨架,由成千上万根纤维束织造而成.预制体中的纤维束由于织造过程中的交织运动会发生不同程度的摩擦损伤,而纤维的磨损会导致预制体力学性能损失率高达9%~12%.因此,揭示纤维束在织造过程中的摩擦磨损机理对提升预制体力学性能具有重要意义.本文中综述了近年来有关纤维束摩擦行为的研究进展:首先,概述纤维束-金属和纤维束-纤维束摩擦测试方法的优缺点;其次,分析得出摩擦角度、摩擦频率、预加张力和法向载荷对纤维束摩擦性能的影响机制;最后,总结纤维束摩擦磨损行为的理论分析模型.本综述中对复合材料预制体成形工艺设计和纤维束摩擦损伤的量化分析具有指导意义.

摘要：纺织复合材料具有质量轻、强度高,可设计性强等诸多优势,在航空航天领域得到广泛应用。纺织预制体的纤维结构对复合材料的最终力学性能有着决定性影响。然而,预制体的纤维结构在织造过程中不可避免地会发生宏观尺寸和微细观结构的变形,甚至产生褶皱缺陷。纺织预制体作为一种柔性骨架,其变形机制十分复杂。采用试验测试来表征预制体的力学变形特性是最直接、最有效的方法,也是建立理论和数值分析模型的基础。本文对纺织复合材料预制体的拉伸、压缩、弯曲、剪切和成型试验等测试方法进行了综述,讨论了不同测试方法的优缺点及适用条件,对后续的研究工作进行了展望。本研究将为预制体力学测试技术的改进、测试标准的建立和成型过程中的准确控形提供理论指导,对纺织复合材料的结构设计和工程应用起到推动作用。

摘要：为解决当前T字型铺层复合材料抗层间剪切能力弱的问题,通过对复合材料预制件织造工艺进行合理设计,使用SGA598小样织机织造了T字型织物,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺将其制备成复合材料,并研究其在低速冲击下的抗冲击性能;使用有限元软件ABAQUS建立了几何与材料模型,模拟了不同冲击能量下的冲击响应过程。研究结果表明,T字型加筋板具有较高的抗冲击能力,模拟结果与实验测试结果吻合较好,该有限元模型具有较好的可靠性。

摘要：3D机织复合材料在航空航天领域有着广泛应用,作为复合材料的增强结构,纤维预制体的几何构造对复合材料的力学性能有着决定性影响。但预制体是一种柔性结构,在成型过程中容易发生显著的几何结构变异,包括纱线路径的变化和截面的挤压变形。实现预制体的精细化、高保真度建模是对复合材料进行性能预测和结构设计的重要前提。针对碳纤维3D机织预制体的复杂纤维结构,基于虚拟纤维的概念提出了准纤维尺度建模方法,模拟了织造过程中纱线的运动和变形,实现了预制体的精确重构。利用Micro-CT技术表征了预制体样件的内部单胞结构,验证了模型的可靠性。

摘要：为解决小批量、多品种层间角联锁织物织造经常需要更改自动化开口控制程序的问题,提出一种基于上位机的织机开口控制系统,主要包括数据格式转换计算机辅助制造(CAM)软件模块、上位机通信系统和可编程控制器(PLC)控制系统。首先,基于Python和QT-Designer构建工艺信息数据格式转换CAM软件;同时,利用Visual Basic开发可编程控制器上位机通信软件,实现工艺信息实时传输至PLC,并监控生产过程;最后,开展PLC控制系统的硬件和软件设计,并通过实验验证织机开口控制系统的可行性。结果表明:开发的工艺信息数据格式转换CAM软件模块、上位机通信软件和PLC控制系统可行,通过Excel编辑气缸动作矩阵文件,拷贝入上位机完成数据格式转换,即可上机织造。

摘要：针对现有异型针刺成型装备专用性强,难以适应小批量、多品种回转结构复合材料预制体的针刺成型要求的问题,提出一种复合材料回转预制体柔性针刺成型系统。根据回转预制体的针刺成型特性,提出采用四轴联动的针刺机运动机构和气动针刺头构型,基于可编程控制器(PLC)和触摸屏,设计了柔性针刺成型控制系统,并进行实验验证。实验结果表明:针刺实验针迹和模拟针迹高度一致,证明了四轴柔性针刺系统的可行性,该系统可以实现回转预制体的针刺成型;通过采用单气缸新型针刺头,针刺频率达到110次/min,针刺效率比现有的双气缸针刺头提高了1倍。

摘要：设计了一种新型z-pin,其螺旋形的几何结构可以显著提高对层合板的层间增强效果。制备了4种不同螺旋度(包括一组无螺旋结构)的z-pin样品,通过拉伸试验和层间拔出试验测试了z-pin的抗拉强度和层间拔出强力。结果发现:随着螺旋度的提高,z-pin的抗拉强度逐渐降低,层间拔出强力逐渐提高。

摘要：针对目前餐厨垃圾收运工作存在无法自动计算污染者的餐厨垃圾产生量的问题,设计了一种以PIC单片机为核心的餐厨垃圾自动称重系统,通过安装在收运车辆上的RFID模块和自动称重模块,对不同污染者的垃圾产生量进行自动称重。数据通过I2C总线存储在IC卡中,作业完成提交IC卡,由计算机完成对污染者污染量的统计。测试结果证明,该系统能够对餐厨垃圾进行准确测量,达到自动称重的目的 。