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纏繞纖維與芯模表面間滑線系數的測量表征

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-05-24  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:60

     提出了一種新的滑線系數測量方法,并基于一般曲面穩定纏繞條件,設計了一種能夠簡便快捷測量滑線系數的新型芯模。該芯模在固定纏繞角情況下,沿母線方向任意點處的緯度圓半徑與該點的滑線系數之間滿足線性關系。利用該方法及其裝置對碳纖維玻璃纖維在不同纏繞速度、纏繞張力和膠液黏度等條件下與鋁質芯模間的滑線系數進行了測量表征。研究結果表明,該方法可為纏繞纖維與芯模表面間滑線系數的測量及非測地線纏繞軌跡規劃設計提供依據。

      復合材料纏繞成型工藝是將浸有膠液的纖維按設計線型連續均勻地纏繞到芯模表面。從纖維纏繞軌跡上可分為:測地線纏繞軌跡和非測地線纏繞軌跡。測地線纏繞軌跡是芯模表面上任意兩點距離最短的線,在纏繞張力的作用下連續纖維不會滑移。因此,測地線纏繞不需要任何摩擦力就可以保證線型穩定。然而在測地線纏繞工藝中,必須同時設計芯模形狀和纏繞線型,因為一旦纏繞線型改變,芯模形狀也要隨之改變,反之亦然。由于受制品幾何形狀的影響,測地線纏繞成型工藝局限性較大。相比之下,非測地線纏繞制品相對設計空間就比較廣闊,能夠成型一些特殊要求及復雜形狀的
制品,比如,兩端不等極孔壓力容器口-形進氣道即1、管道的過渡段纏繞,并且其最大的優點是可根據載荷條件對纏繞制品進行變角度的優化設計。但是,非測地線纏繞軌跡的規劃設計要求纏繞纖維和芯模表面間要有真實可靠的滑線系數,以此來判定非測地線纏繞軌跡是否穩定、不滑線。

資料下載:   纏繞纖維與芯模表面間滑線系數的測量表征.pdf
 
關鍵詞: 纏繞纖維 復合材料
 
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