2.5维机织物典型力学特性实验研究

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本文建立了经向增强2/2角联锁织物的细观几何模型,并用该模型预测了织物纤维体积含量,在此基础上,研究了2/2角联锁织物的剪切性能、弯曲性能以及压缩性能,对比研究了相同织物结构参数下的正交三向织物的剪切性能、弯曲和压缩性能,并探讨了织物密度、织物层数,纱线的线密度对织物剪切性能、弯曲性能和压缩性能的影响。   研究发现,经向增强2/2角联锁织物中纬纱横截面均呈半个凸透镜形状,接结经纱和衬经纱的横截面都基本呈矩形;织物密度越大,其压缩率越低,压缩弹性率越高,厚度损失率越低,织物载荷松弛现象随着织物经纬纱密度的增大而降低;织物密度越大,剪切到相同剪切角时所需的载荷越大,达到锁紧角的时间越短;织物密度越大,弯曲相同挠度的情况下所需载荷就越大,织物经纬向弯曲应力、弯曲弹性模量、应变都是随着织物密度的增加而增加。织物中的纱线越细,其压缩弹性越好,且厚度损失率越低,载荷松弛现象越不明显;织物中的纱线越细,剪切到相同剪切角时所需的载荷越小,达到锁紧角的时间越长;织物弯曲应力、弯曲弹性模量、应变随着织物中纱线线密度的增加而增加。压缩率和压缩弹性率都随着织物层数的增加而逐渐降低,厚度损失率随着织物层数的增加而逐渐升高,织物层数对载荷松弛现象基本没有影响;织物层数越多,剪切到相同剪切角时所需的载荷越大,达到锁紧角的时间越短;弯曲到相同挠度的情况下,所需载荷随着织物层数的增加而增加,织物弯曲应力、应变随着织物经纬纱线密度的增加而增加,弯曲弹性模量随着织物层数的增加而降低。   2/2角联锁织物的压缩率和压缩弹性率均小正交三向织物,其厚度损失率大于正交三向织物厚度损失率。10层平纹玻璃织物,其压缩率和压缩弹性率均高于角联锁织物和正交三向织物,厚度损失率较角联锁织物和正交三向织物都低。正交三向结构的织物载荷松弛现象没有角联锁织物载荷松弛现象明显;角联锁织物与正交三向织物的剪切性能基本没有太大差别;角联锁织物的经纬向弯曲应力较正交三向织物的经纬向弯曲应力都大;角链锁织物的经向弯曲弹性模量较正交三向织物的弯曲弹性模量小,而纬向弯曲弹性模量较正交三向织物的弯曲弹性模量大。正交三向织物的经纬向弯曲应力值与弯曲弹性模量值相差都不大,而角联锁织物相差较大。  
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