紡織類復(fù)合材料在動(dòng)載荷防護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用。在此類材料中引入負(fù)泊松比效應(yīng),可增強(qiáng)其剪切抗力、壓痕抗力、斷裂韌性及能量吸收能力,從而進(jìn)一步提高其防護(hù)性能。近年來,一種特殊的負(fù)泊松比復(fù)合紗線備受關(guān)注。該紗線由高模量紗線螺旋式包纏低模量紗線組成,在縱向拉伸作用下整體沿橫向膨脹,因此被形象地稱為螺旋拉脹紗線。實(shí)驗(yàn)表明,用這種紗線織成的材料具有優(yōu)異的抗爆抗彈性能。然而,對(duì)于單根螺旋拉脹紗線的研究,現(xiàn)有文獻(xiàn)還僅限于準(zhǔn)靜態(tài)行為。本文基于有限元模擬,在準(zhǔn)靜態(tài)研究的基礎(chǔ)上,首次開展了沖擊作用下螺旋拉脹紗線的動(dòng)態(tài)行為研究。在靜態(tài)分析中,解決了由于多種因素所導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果不收斂問題。計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了螺旋拉脹紗線在縱向拉伸下的徑向擴(kuò)展現(xiàn)象。得到了不同拉伸程度下螺旋拉脹紗線的工程彈性模量,研究了拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系隨著加載程度的變化。在此基礎(chǔ)上討論了材料屬性和幾何參數(shù)對(duì)拉脹效應(yīng)的影響。動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果表明,軸向沖擊拉伸下,會(huì)在包纏紗和芯紗中產(chǎn)生一前一后的兩個(gè)縱波（嚴(yán)格地說是復(fù)合應(yīng)力波）,在兩個(gè)縱波波前之間存在著周期性橫向膨脹的變形現(xiàn)象。螺旋拉脹紗線中的能量主要分布在芯紗之中,位于芯紗中縱波波前之后,芯紗對(duì)螺旋拉脹紗線中的... 

【文章來源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１二維內(nèi)凹六邊形結(jié)構(gòu)的拉伸變形ＰＩ??

?螺旋拉脹紗線靜態(tài)及動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的數(shù)值模擬研究???Ｊ�。蓿蹋�?－３??（ａ｜ｒＷｉ?／?＼—?ＩＴＴ??（ａ）?－ａ－?－ｕ?－ｘ－?－Ｊ－?／?＼＿?＾?＾?＾?（ｂ）??圖１．２旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的多階星形內(nèi)凹結(jié)構(gòu)Ｍｌ??議??４義??圖１．４對(duì)內(nèi)凹特性的三維正交蜂窩狀結(jié)構(gòu)�。保罚福�??３??

?螺旋拉脹紗線靜態(tài)及動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的數(shù)值模擬研究???Ｊ！＾ＬＴ?－３??（ａ｜ｒＷｉ?／?＼—?ＩＴＴ??（ａ）?－ａ－?－ｕ?－ｘ－?－Ｊ－?／?＼＿?＾?＾?＾?（ｂ）??圖１．２旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的多階星形內(nèi)凹結(jié)構(gòu)Ｍｌ??議??４義??圖１．４對(duì)內(nèi)凹特性的三維正交蜂窩狀結(jié)構(gòu)�。保罚福�??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]交叉螺旋結(jié)構(gòu)拉脹紗線及其織物的成形與表征[J]. 劉賽,鄭冬明,潘行星,劉貴,杜趙群.  紡織學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]負(fù)泊松比紡織材料的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 馮含笑,魏孟媛,薛文良,汪玲玲.  產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2017(06)
[3]負(fù)泊松比針織結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用[J]. 馬丕波,常玉萍,蔣高明.  紡織導(dǎo)報(bào). 2015(07)
[4]艦艇新型宏觀負(fù)泊松比效應(yīng)蜂窩舷側(cè)防護(hù)結(jié)構(gòu)[J]. 楊德慶,馬濤,張梗林.  爆炸與沖擊. 2015(02)
[5]一種新型三維負(fù)泊松比織物結(jié)構(gòu)的壓縮變形分析[J]. 葛朝陽(yáng),胡紅.  東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[6]在電腦橫機(jī)上編織負(fù)泊松比可折疊緯編針織結(jié)構(gòu)[J]. M.Blaga,A.R.Ciobanu,A.Pavko-Cuden,D.Rant,丁倩莉.  國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào). 2014(06)
[7]負(fù)泊松比安全帶織帶乘員碰撞保護(hù)性能的FE仿真[J]. 亓昌,安文姿,楊姝.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]負(fù)泊松比柔性蜂窩結(jié)構(gòu)在變體機(jī)翼中的應(yīng)用[J]. 顏芳芳,徐曉東.  中國(guó)機(jī)械工程. 2012(05)
[9]負(fù)泊松比材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究及應(yīng)用[J]. 楊智春,鄧慶田.  力學(xué)進(jìn)展. 2011(03)
[10]材料泊松比測(cè)試方法的研究進(jìn)展[J]. 單桂芳,楊偉,馮建民,楊鳴波.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(03)

碩士論文
[1]負(fù)泊松比紗線的結(jié)構(gòu)成形及建模表征[D]. 周銘.東華大學(xué) 2014
[2]車用負(fù)泊松比安全帶織帶乘員保護(hù)效能研究[D]. 安文姿.大連理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3460324