為了減小碳纖維絲束在織造時(shí)與綜絲眼摩擦產(chǎn)生的損傷,課題組提出了在綜絲眼內(nèi)鍍有色金屬銅的方法。先計(jì)算出開(kāi)口過(guò)程中碳纖維絲束與綜絲眼摩擦的動(dòng)程,選取部分動(dòng)程進(jìn)行損傷分析,利用體積單元法對(duì)碳纖維絲束建立簡(jiǎn)化模型并在有限元軟件ABAQUS中對(duì)該模型進(jìn)行拉伸仿真分析;然后進(jìn)行碳纖維絲束的拉伸實(shí)驗(yàn)并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,驗(yàn)證了絲束模型的正確性。課題組利用漸進(jìn)損傷模型分析了碳纖維絲束與不同金屬材料摩擦?xí)r的損傷情況,表明鍍銅后的綜絲眼與碳纖維絲束的摩擦損傷較小。 

【文章來(lái)源】：輕工機(jī)械. 2020,38(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

等張力梭口絲束伸長(zhǎng)量

課題組為研究碳纖維織造在開(kāi)口運(yùn)動(dòng)過(guò)程中絲束與綜絲眼之間的滑動(dòng)摩擦損傷情況，先在綜絲眼內(nèi)鍍不同有色金屬，然后碳纖維絲束在綜絲眼內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)摩擦，最后對(duì)比碳纖維絲束與不同金屬間滑動(dòng)摩擦造成的損傷情況，發(fā)現(xiàn)綜絲眼內(nèi)部鍍銅時(shí)碳纖維的損傷最小。本研究所用的碳纖維絲束為東麗T300-3K，密度為1.76 g/cm3，單根碳纖維直徑為5μm，抗拉強(qiáng)度為3.5 GPa，彈性模量為230 GPa，綜絲眼尺寸為3.14mm×1.70 mm，厚度為0.5 mm，如圖2所示。根據(jù)碳纖維絲束的實(shí)際尺寸先在Solid Works軟件中建立碳纖維絲束與綜絲眼的三維模型，然后在有限元軟件ABAQUS中進(jìn)行摩擦損傷分析，絲束與綜眼三維模型如圖3所示。圖3 鍍銅綜絲眼與碳纖維絲束三維模型

圖2 T300-3K碳纖維絲束實(shí)物圖開(kāi)口過(guò)程中機(jī)構(gòu)每提綜一次，絲束在綜眼中的移動(dòng)損傷動(dòng)程為3 mm，考慮到若直接對(duì)3K碳纖維絲束進(jìn)行建模分析的復(fù)雜性，需要很多的單元節(jié)點(diǎn)，計(jì)算量非常大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，并且需要較大的內(nèi)存空間，容易產(chǎn)生較大的誤差。因此，課題組采用體積單元法對(duì)碳纖維絲束進(jìn)行簡(jiǎn)化建模，使用最小重復(fù)單元單胞來(lái)構(gòu)成宏觀的碳纖維絲束，并對(duì)該簡(jiǎn)化模型進(jìn)行拉伸驗(yàn)證，保證其單胞邊界處滿(mǎn)足位移和應(yīng)力連續(xù)條件，將其仿真結(jié)果與宏觀上碳纖維絲束的拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行類(lèi)比驗(yàn)證[7]。根據(jù)上述碳纖維絲束的實(shí)際尺寸建立如圖4所示絲束簡(jiǎn)化模型，該簡(jiǎn)化模型尺寸如表1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]樹(shù)脂基碳纖維絲束本構(gòu)方程的研究[J]. 趙丁凡,李晶,陳晨,劉站,高維升.  合成纖維. 2019(05)
[2]基于ABAQUS的三原組織機(jī)織物拉伸力學(xué)性能模擬[J]. 劉倩楠,張涵,劉新金,蘇旭中.  紡織學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]碳纖維板材加固梁式橋應(yīng)用研究[J]. 宋娃麗,龐旭,杜書(shū)亮.  河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]三原組織織物拉伸力學(xué)性能有限元仿真[J]. 李瑛慧,謝春萍,劉新金.  紡織學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]國(guó)產(chǎn)碳纖維織物織造工藝技術(shù)探討[J]. 楊建恒,侯建榮,韓笑.  高科技纖維與應(yīng)用. 2012(04)
[6]紗線與綜眼的摩擦力[J]. S.Galuszynski P.Ellis,李楠.  紡織器材. 1985(05)
[7]綜眼中的摩擦力[J]. S. Galuszynski,張球娣.  國(guó)外紡織技術(shù)(紡織分冊(cè)). 1984(11)

碩士論文
[1]織造中碳纖維的摩擦磨損行為研究[D]. 楊潔.天津工業(yè)大學(xué) 2019
[2]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷的數(shù)值模擬研究[D]. 馬燕穎.南京理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3117895