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关键词： 碳纤维层合板   高速冲击行为   动态力学测试   损伤失效机制   有限元分析  

摘要： 碳纤维增强聚合物基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）因其优异的力学性能在抗冲击领域备受关注。为探究CFRP层合板结构抗高速冲击性能，针对T800级平纹编织的CFRP层合板开展了动态面内/面外压缩力学性能实验，分析了CFRP材料在高速冲击下的动态力学行为特性，进一步针对4 mm厚CFRP层合板开展了一级空气炮高速冲击试验和数值模拟，分析了CFRP层合板结构在不同速度和不同弹头冲击下的动态失效行为和多尺度损伤机制。结果表明：CFRP在面内面外高速冲击下均体现出明显的应变率强化效应，面外压缩体现出更强的抗冲击能力。高速冲击下CFRP层合板以宏观层间开裂、背面花瓣状破坏以及细观尺度纤维束拉伸-剪切耦合损伤、基体破碎等多种损伤机制吸收能量，能量吸收随着子弹冲击速度增大总体呈现先增后减趋势；对于平头弹，层合板破坏以纤维束拉伸-剪切耦合失效为主，弹道极限为151.57 m/s，最大能量吸收53.28 J；对于尖头弹，破坏则以环形剪切失效为主，弹道极限为140.94 m/s，最大能量吸收47.99 J，平头弹防护效果优于尖头弹。

关键词： 三维五向编织复合材料圆管   高温场   应变率   冲击压缩   破坏模式  

摘要： 采用1×1四步法圆形编织技术和树脂传递模塑(RTM)工艺制备了三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料圆管,并在室温(20℃)和高温场(80℃、110℃、140℃、170℃)环境下使用搭载高温装置的分离式霍普金森压杆(SHPB)对三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料圆管进行轴向冲击压缩测试。根据实验结果揭示温度和应变率对三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料圆管的冲击压缩性能和失效行为的耦合影响,并结合体式显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对冲击压缩破坏后的试样进行宏观观察和微观形貌观察分析。研究结果表明:温度变化和应变率的不同对三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料圆管的力学性能有显著影响。室温时,三维五向碳纤维/环氧树脂编织复合材料圆管冲击压缩性能稳定,应变率增加能提高材料压缩强度、压缩模量等力学性能。破坏模式主要是纤维断裂。高温场中,材料力学性能整体下降。抗冲击压缩能力随温度升高而减弱,破坏模式有树脂软化、纤维与树脂界面脱粘现象。应变率对力学性能的影响因高温干扰会发生变化。

关键词： 竹篾子   编织技艺   纺织品设计   文创产品  

摘要： 陕西白鹿原的竹篾子编织技艺具有多样的编织技法和丰富的图案,反映了传统手工艺的精湛技巧和独特的美学观念。将竹篾子编织技艺作为研究对象,梳理其艺术内涵、编织流程与编织技法,探讨其在现代纺织类文创产品中的应用,为推动传统手工艺与现代文创产品的融合提供参考。

关键词： 高空风能发电   编织缆索   正交各向异性   滚筒   摩擦生热  

摘要： 编织缆索是陆基高空风力发电功率传输的重要装置之一,连接高空捕风伞梯和地面装备,其与滚筒周期性接触弯曲而不断产生摩擦热能。为预测编织缆索产生摩擦生热能量的损耗,提出了一种针对12股编织缆索-滚筒的数值建模方法,基于含孔隙的RVE(representation volume element)模型原理,实现了从细观纤维到宏观编织缆索的建模;研究了编织缆索-滚筒传输功率过程中产生的摩擦生热规律,揭示了陆基高空风电系统中编织缆索的摩擦热生成机制。结果表明,随着滚筒的半径增大,编织缆索的摩擦耗能减小,编织缆索传输功率时由于弯曲而产生摩擦损耗的比例为0.62%~4.3%。

关键词： 三维编织   携纱器   纤维传递   张力调节   断纱检测   高性能纤维  

摘要： 为完善高性能纤维三维编织工艺流程,实现三维编织设备的大容量储纱及实时断线监测,根据新型三维编织设备的工作原理,设计了大容量携纱器,携纱器包括储纱管、纤维传递单元、张力调节单元,通过设置灵活的张力调节机制,确保了高性能纤维在编织过程中能够均匀传递并实时调节张力。结合携纱器运行轨迹及运行底座,设计了断线检测系统。大容量携纱器上的断线模块与设备运行底座上断线检测模块的配合,可以实现高性能纤维的实时断线检测功能。通过各种不同类型的高性能纤维上机编织试验,结果表明:该大容量携纱器能够显著提高编织效率,减少纤维断线风险,并且能够实时监测断线状态,减少编织过程中的疵点。该大容量携纱器及断线检测的创新设计可有效提升三维编织的生产效率及产品质量。

关键词： 毛南族   花竹帽   编织技艺   创新发展  

摘要： 广西毛南族花竹帽编织技艺意蕴深厚、工艺精湛、历史文化悠久且价值较高。通过调研发现,毛南族花竹帽编织技艺经历200多年的历史发展,大致可分为3个阶段:从出现到繁荣、从繁荣到衰败、从衰败到复兴。现今,毛南族花竹帽编织技艺的发展主要面临传承方式单一、传承人群减少、市场竞争力不足和现代文化的冲击等问题。文章针对调查现状和现存问题进行分析,并提出将新的审美样式与传统编织形式相融合、利用产品功能满足现代人的使用需求以及融合不同材质、开创新的竹编产品等方法,解决毛南族花竹帽编织技艺发展过程中的问题,从而实现创新发展,使其得到保护与传承。

关键词： 手工加工产业   榴枣共富花   农村妇女  

摘要： 近年来,枣庄市台儿庄区积极推动农村人力资源开发,探索出了一条以手工加工产业促进农村妇女就业增收、助力乡村振兴的有效路径。台儿庄区351个自然村中存在大量因照顾老人、子女无法外出务工的妇女群体。在完成农活后,这些妇女多数处于半闲置状态,缺乏稳定收入来源。台儿庄区将发展来料加工作为促进农村劳动力转移、农民增收、农村发展的重要抓手,逐步形成良好的来料加工产业基础。

关键词： 碳纤维复合材料   激光烧蚀   多场耦合   多尺度模型  

摘要： 针对碳纤维编织复合材料的激光毁伤过程,建立了多场耦合多尺度模型。多场耦合模型包括热学、力学和化学这3个方面;多尺度模型涉及纤维、树脂及其化学反应产物所在的微观尺度,纤维束、基体、界面层所在的细观尺度以及层合板所在的宏观尺度。采用多场交替耦合分析流程,结合有限元方法和数值积分法实现了对该模型控制方程的求解。以包含5层的编织复合材料层合板激光烧蚀实验为例,对于层合板毁伤形貌和背板中心温升历程,模型预测结果与实验结果符合较好,验证了模型的有效性。模拟不同气体环境下的烧蚀效果表明,烧蚀环境中的氧气浓度越高,碳纤维和热解残碳的氧化反应越剧烈,复合材料的毁伤效应就越显著。因此,为充分发挥碳纤维的优良高温力学性能,抑制氧化是提升碳纤维复合材料抗激光毁伤能力的可行途径。该模型与求解方法能够有效预测不同激光辐照工况下的材料损伤阈值,促进复合材料激光损伤机理的深入研究,为航空结构抗激光防护设计提供新的理论分析工具。

关键词： 平纹编织碳纤维   复合结构   抗爆性能   等面密度   厚度比  

摘要： 纤维金属层压板(Fiber metal laminates,FML)因结合了复合材料与金属材料各自的优势正逐步在航空航天、汽车制造、国防设施等多个领域得到广泛应用,在这些领域中,如何提升其抗爆性能始终是研究人员关注的焦点。为研究平纹编织碳纤维增强聚合物基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)-钢板的抗爆性能,着重探究了CFRP敷设方式及CFRP/钢板厚度比对结构抗爆性能的影响。首先对5种等面密度构型进行近场爆炸实验,对比分析了不同构型的抗爆性能,并结合宏-细观损伤模式揭示复合结构防护机制。在此基础上,采用ABAQUS有限元分析软件探究了S+C构型等面密度下CFRP/钢板厚度比对结构抗爆性能的影响。研究结果表明:S+C构型具有最佳的抗爆性能,其相对于纯钢板抗爆性能提升量为46.18%;爆炸冲击下,平纹编织CFRP-钢板主要通过钢板塑性变形、CFRP-钢板界面分层、CFRP层间分层、基体开裂/破碎、纤维-基体分离、纤维断裂失效模式起到防护效果,其中背爆面CFRP通过拉伸断裂和层间分层起到的防护效果较明显;在等面密度条件下,平纹编织CFRP-钢板复合结构存在最佳的厚度匹配关系,当CFRP/钢板厚度比为4∶1时复合结构具有最佳的抗爆性能。

关键词： 变温昆虫   气候   温度   气象活动   生命之网   羽化   蝴蝶  

摘要： 由于对蝴蝶从蛹到成虫的蜕变过程充满好奇,我今年二月便买了七只蝴蝶蛹来观察孵化过程。由于没有控制好温湿度,仅有两枚蝶蛹羽化成蝶,它们的翅膀也未能完全展开,无法飞行。这次失败的经历让我开始琢磨:气象条件对蝴蝶都有哪些影响呢?通过查阅资料,我了解到蝴蝶是“变温昆虫”,怕冷也怕热,它们的生存、繁殖,甚至在哪里生活,都高度依赖温度、湿度等气象因素。蝴蝶从卵到毛毛虫,再到蛹,最后变成蝴蝶的每个阶段,都需要适宜的天气条件。