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碳纤维及其复合材料温度相关热膨胀特性研究

复合材料科学与工程 2024年

作者：杨成姜鹏飞朱立平董继萍王经元南京玻璃纤维研究设计院有限公司

依据GB/T 2572-2005测试了-100 ℃～120 ℃温度区间内碳纤维TG300/环氧单向纤维增强复合材料的热膨胀系数，给出单轴向复合材料纵向及横向热膨胀特性随温度的变化规律及分布特征；基于实验结果，结合有限元分析方法，通过参数反演分析... 详细信息

依据GB/T 2572-2005测试了-100 ℃～120 ℃温度区间内碳纤维TG300/环氧单向纤维增强复合材料的热膨胀系数，给出单轴向复合材料纵向及横向热膨胀特性随温度的变化规律及分布特征；基于实验结果，结合有限元分析方法，通过参数反演分析获得了-100 ℃～120 ℃环境温度下碳纤维轴向及径向热膨胀系数，为复合材料热膨胀特性设计分析提供原材料性能数据；进一步计算单轴向及双轴向CFRP的热膨胀系数，分析温度、纤维体积分数、织物结构、工艺参数及纤维屈曲对复合材料热膨胀性能的影响，为低热膨胀复合材料结构设计优化提供理论依据。

关键词： TG300碳纤维碳纤维复合材料热膨胀系数数值模拟反演分析

下采样体素网格技术在角联锁复合材料损伤失效预测中的应用研究

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复合材料科学与工程 2024年第1期 105-110,118页

作者：李小欢郭居上朱立平朱梦蝶杨成南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

为解决角联锁复合材料在损伤失效预测时计算量大、计算效率低的问题,采用图像处理方法中常用的下采样体素网格技术,将原体素网格模型中的4~3个网格打包成一个代表性体元进行计算,从而大幅度降低计算量和计算时间。从复合材料的弹性性能... 详细信息

为解决角联锁复合材料在损伤失效预测时计算量大、计算效率低的问题,采用图像处理方法中常用的下采样体素网格技术,将原体素网格模型中的4~3个网格打包成一个代表性体元进行计算,从而大幅度降低计算量和计算时间。从复合材料的弹性性能、损伤状态和计算时间三个方面与全网格模型进行比较,数值试验结果表明,采用下采样体素网格技术的模型与全网格模型不仅在刚度预测中完全一致,且损伤状态也相仿,同时具有千万级网格模型的CPU时间降低约85%,适用于工程用角联锁结构的高精度、高速率计算。

关键词：下采样体素网格技术角联锁复合材料强度预测

AGV小车在玻纤整经车间经轴转运系统中的应用

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纺织科技进展 2024年第1期46卷 32-34,52页

作者：黄健健李晓敏陈聪王晓磊南京玻璃纤维研究设计院南京210012

AGV小车作为一种无人驾驶的激光导引运输车,在计算机调度和管理下,可自主完成一系列自动化运输。近年来,随着玻纤需求量的不断提升,玻纤工厂生产方式面临着巨大挑战。在玻纤整经车间,国内大部分生产企业还是依靠人工完成生产操作、质量... 详细信息

AGV小车作为一种无人驾驶的激光导引运输车,在计算机调度和管理下,可自主完成一系列自动化运输。近年来,随着玻纤需求量的不断提升,玻纤工厂生产方式面临着巨大挑战。在玻纤整经车间,国内大部分生产企业还是依靠人工完成生产操作、质量检测、出入库及报表统计等,生产管理效率低、质量控制难度大、用工难、管理成本高,严重影响玻璃纤维企业的竞争力。通过采用计算机调度系统与AGV小车之间的相互配合完成了玻纤整经车间的一系列自动化转运路径,实现玻纤整经车间的自动化。

关键词：玻纤整经车间 AGV小车自动化

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冲击波在高原隧道中传播的试验与数值模拟

兵器装备工程学报 2024年第10期45卷 34-43页

作者：刘倡江王振李胡军张国凯吴汩赵康博南京理工大学机械工程学院南京210094 南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

为研究海拔效应对爆炸冲击波在隧道内传播规律的影响,开展了4500 m高原靶场的隧道口外爆炸试验,基于空气学理论提出的大气压强、空气密度、内能与海拔的关联性公式,建立了海平面、海拔1000、2500、4500 m条件下隧道数值计算模型,通过试... 详细信息

为研究海拔效应对爆炸冲击波在隧道内传播规律的影响,开展了4500 m高原靶场的隧道口外爆炸试验,基于空气学理论提出的大气压强、空气密度、内能与海拔的关联性公式,建立了海平面、海拔1000、2500、4500 m条件下隧道数值计算模型,通过试验数据与仿真结果对比验证了数值模拟的有效性,分析了海拔条件对隧道内冲击波的超压参数的影响规律。研究结果表明,随着海拔的增加,隧道内相同测点处冲击波的超压峰值降低,冲击波的正压冲量减小,超压持续时间增加。根据上述计算结果,初步建立了隧道内冲击波超压和冲量预测方法。

关键词：冲击波传播海拔效应超压衰减机理数值模拟

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超声波对高硅氧玻璃纤维酸处理影响探讨

玻璃纤维 2024年第4期 22-27页

作者：丁林峰郭仁贤张焱李和明金振东祖群南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京211100

主要开展了超声波技术在高硅氧玻璃纤维酸处理中的应用研究,通过设计不同的超声强度和超声时间,研究其对酸沥滤、水洗过程中纤维的硅质量分数及比表面积的影响。同时,分析超声波功率和超声时间对高硅氧玻璃纤维酸沥滤进程和水洗效率的影... 详细信息

主要开展了超声波技术在高硅氧玻璃纤维酸处理中的应用研究,通过设计不同的超声强度和超声时间,研究其对酸沥滤、水洗过程中纤维的硅质量分数及比表面积的影响。同时,分析超声波功率和超声时间对高硅氧玻璃纤维酸沥滤进程和水洗效率的影响,评估超声波在酸处理工艺中的应用潜力,结果表明超声处理可以提高高硅氧玻璃纤维酸沥滤和水洗的效率,纤维中SiO_(2)质量分数可达97%以上,为提高产品的品质和生产效率提供参考依据。

关键词：超声波高硅氧玻璃纤维酸处理硅质量分数比表面积

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定长成型立体织物矩阵式自适应送经技术研究

玻璃纤维 2024年第2期 7-12页

作者：杨继毓瞿书涯宋涛南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

以立体机织物成型工艺为基础,分析传统送经路径,提出直通式送经路径设计技术。通过经纱球面点阵布置,解决单根经纱间张力不均和开口不清晰等技术问题。采用经纱恒张力控制技术,通过送经装置的力学建模,推导出恒张力的力学方程,并使用MAT... 详细信息

以立体机织物成型工艺为基础,分析传统送经路径,提出直通式送经路径设计技术。通过经纱球面点阵布置,解决单根经纱间张力不均和开口不清晰等技术问题。采用经纱恒张力控制技术,通过送经装置的力学建模,推导出恒张力的力学方程,并使用MATLAB分析其运动规律。为织物成型过程中张力恒定提供一种理论方法,实现了立体机织物高效、稳定的制备,同时保证了批次织物产品质量的一致性。

关键词：定长成型立体织物直通式送经路径球面点阵布置恒张力送经

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玻纤铝质原料的调研与均化、除杂研究

玻璃纤维 2024年第1期 1-6页

作者：孙鸣贺泽铭孙振海南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

为探究玻纤铝质原料的产地情况与矿物特征、提高原料的利用率,对内蒙古东部兴安盟地区的叶腊石和内蒙古中西部的高岭土矿产资源进行了调研及取样分析,总结了上述产地铝质原料的现状。根据检测结果和探讨分析,除铁和均化技术有望提高玻... 详细信息

为探究玻纤铝质原料的产地情况与矿物特征、提高原料的利用率,对内蒙古东部兴安盟地区的叶腊石和内蒙古中西部的高岭土矿产资源进行了调研及取样分析,总结了上述产地铝质原料的现状。根据检测结果和探讨分析,除铁和均化技术有望提高玻纤铝质原料利用率。

关键词：玻纤铝质原料均化技术除铁技术高岭土叶腊石

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三维机织物低成本成型技术研究进展

玻璃纤维 2024年第1期 38-43页

作者：丁允贺南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

结合复合材料用立体织物结构特点、成型方法与成本关系,论述了三维机织物的结构和工艺关系、国内外制备方法的发展进程,综述了当今三维机织物先进成型工艺和装备发展及其趋势,分析了三维机织物发展面临的挑战,并指出了三维机织物发展的... 详细信息

结合复合材料用立体织物结构特点、成型方法与成本关系,论述了三维机织物的结构和工艺关系、国内外制备方法的发展进程,综述了当今三维机织物先进成型工艺和装备发展及其趋势,分析了三维机织物发展面临的挑战,并指出了三维机织物发展的方向。

关键词：三维机织物低成本成型技术复合材料

高温后水泥砂浆-花岗岩复合层动态力学性能试验研究

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振动与冲击 2024年第11期43卷 176-184页

作者：顾琳琳尹克飞王振吴汩何鹏涛南京理工大学安全科学与工程学院南京210094 南京理工大学机械工程学院南京210094 南京玻璃纤维研究设计院有限公司南京210012

为研究高温后水泥砂浆-花岗岩复合层的动态力学特性,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)设备,以温度和加载速率为可变参数,开展了复合层试件动态压缩试验及静压对比试验。结果表明:动态抗压强度和动态强度增长因子(dynamic intensity factor,... 详细信息

为研究高温后水泥砂浆-花岗岩复合层的动态力学特性,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)设备,以温度和加载速率为可变参数,开展了复合层试件动态压缩试验及静压对比试验。结果表明:动态抗压强度和动态强度增长因子(dynamic intensity factor, DIF)均有显著的应变率效应,应变率低于45 s~(-1)时DIF随温度升高单调减小,高于45 s~(-1)后DIF随温度升高先减小后增大;高温后复合层界面黏结减弱,随着温度升高水泥砂浆和花岗岩破坏形态差异化增大;复合层试件削波耗能特性表现出加载速率低敏感和温度高敏感。峰值应力比和耗能率不随加载速率的改变而发生明显变化,高温后复合层等效波阻抗下降,削波能力得到增强而耗能效果受到削弱;随着温度升高,入射能更多地转化为反射能,透射能及破坏耗能的占比下降。

关键词：分离式霍普金森压杆(SHPB) 复合层高温冲击荷载动态力学性能