经编间隔织物增强复合材料性能研究

基于材料力学的纤维增强复合材料研究进展纤维增强复合材料是一种具有高强度、高模量和轻质特性的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。

而基于材料力学的纤维增强复合材料研究是指利用力学原理和实验手段对纤维增强复合材料的力学性能进行研究和分析。

本文将介绍纤维增强复合材料的基本原理、研究方法和一些研究进展。

首先，纤维增强复合材料由纤维和基体组成。

纤维通常采用碳纤维、玻璃纤维、聚合物纤维等，基体通常采用环氧树脂、树脂胶粘剂等。

纤维增强复合材料的性能取决于纤维的性质、排列方式和基体的性质。

因此，研究如何改善纤维增强复合材料的性能成为学者关注的焦点。

在基于材料力学的纤维增强复合材料研究中，有多种研究方法被广泛应用。

一种常用的方法是拉伸试验，通过对材料进行拉伸，得到其应力-应变曲线，从而分析材料的强度、刚度和断裂性能等。

另外，压缩试验、剪切试验、弯曲试验等也是常用的研究方法。

这些试验能够揭示纤维增强复合材料的力学特性，为其性能改进和设计提供依据。

随着科学技术的不断发展，研究者不断提出新的方法和理论，推动了纤维增强复合材料的研究进展。

例如，在计算力学方面，有限元分析被广泛应用于模拟纤维增强复合材料的力学行为。

这种方法能够精确地预测材料的应力分布、应变分布和破坏模式，为复合材料的设计和优化提供了有力的工具。

此外，还有许多新的纤维增强复合材料的研究方向，如多尺度力学、多功能复合材料等。

多尺度力学研究了不同尺度下材料的力学行为，从宏观到微观的尺度。

这种方法能够更准确地描述纤维增强复合材料的性能和异常行为，为新材料的开发提供了重要的理论基础。

而多功能复合材料则是指具有多种功能的复合材料，如耐磨、防火、导电等。

研究者通过改变复合材料的组分和结构，使其具有特定的功能，满足不同领域的需求。

总结起来，基于材料力学的纤维增强复合材料研究是一个广泛而深入的领域，涉及到材料力学原理、研究方法和研究进展等方面。

通过对纤维增强复合材料的力学性能进行研究和分析，可以为其性能的改进和设计提供有力的依据。

纤维增强复合材料的力学性能纤维增强复合材料（Fiber-reinforced composites，简称FRC）是一种重要的工程材料，其具有高强度、高刚度和低密度的特点，被广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。

本文将重点探讨纤维增强复合材料的力学性能及其对材料性能的影响。

首先，纤维增强复合材料的力学性能主要包括强度、刚度和韧性。

其中，强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力，通常以拉伸强度来衡量。

纤维增强复合材料的强度主要由其中的纤维决定，而纤维的强度一般远大于基体。

这是因为纤维具有长而细的形状，使其能够有效地承受外力并转移到周围的基体上。

另外，纤维之间的相互作用也会增强整体的强度。

与强度相伴随的是刚度，即材料对外力的抵抗能力。

纤维增强复合材料的刚度主要取决于纤维的刚度和其含量。

由于纤维的高刚度，纤维增强复合材料通常具有较高的刚度，这使得材料在受到外力时能够保持形状的稳定性，并减小变形程度。

这对于一些要求高精度的工程结构来说非常重要。

然而，纤维增强复合材料的脆性也导致其在遇到冲击负载时易发生断裂。

为了提高纤维增强复合材料的韧性，可以采取增加纤维与基体的粘结强度、增加基体的韧性和改变纤维的排列方式等措施。

此外，通过添加填充剂、纤维交替布置等方式也可以提高复合材料的韧性。

除了综合性质，还应该关注纤维增强复合材料的疲劳性能。

由于现实工程环境中的材料往往会受到循环载荷的作用，疲劳性能对于材料的可靠性也是一个重要的考虑因素。

纤维增强复合材料的疲劳性能受到纤维和基体的性质、纤维体积分数、制备工艺等多种因素的影响。

通过优化这些因素，可以提高材料的疲劳寿命。

最后，要提到纤维增强复合材料的温度效应。

在高温环境中，纤维增强复合材料的力学性能会发生变化，甚至会引起材料的失效。

这是因为纤维和基体的材料性质在高温下可能会发生改变，例如纤维的脆化和基体的软化。

因此，在应用纤维增强复合材料时，需要考虑材料在不同温度条件下的性能和稳定性。

玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能研究的开题报告一、选题背景与意义随着科技的不断进步，工业化和航空航天技术的不断发展，对材料性能的要求越来越高。

纤维增强复合材料具有高强度、高模量、抗疲劳、抗腐蚀等特点，在航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域有着广泛的应用。

作为复合材料中的主要增强材料之一，玻璃纤维在结构增强中扮演了重要的角色。

然而，如何改善玻璃纤维增强复合材料的力学性能是当前研究的热点和难点之一。

二、研究目的本研究旨在探讨玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能，并进一步提高其力学性能，为工业应用提供参考。

三、研究方法1. 母材的制备：采用环氧树脂作为基体树脂，通过预浸两步法制备出玻璃纤维增强复合材料母材。

2. 经编针织：采用三维针织机对母材进行经编针织成型。

3. 机械性能测试：测量经编针织增强复合材料的拉伸强度、弹性模量、断裂韧性等机械性能。

4. 结构分析：采用扫描电镜、X射线衍射等方法对结构进行分析。

四、研究内容与进度安排本研究将分为以下几个部分：1. 玻璃纤维增强复合材料母材的制备与性能测试（3月-4月）。

2. 经编针织增强复合材料的制备与性能测试（5月-6月）。

3. 学习和使用结构分析方法（7月）。

4. 结合测试结果和结构分析，对经编针织增强复合材料的力学性能进行分析与讨论（8月-9月）。

5. 撰写毕业论文（10月-11月）。

五、研究预期成果本研究预计可以深入探讨玻璃纤维经编针织结构增强复合材料的力学性能，并针对其存在的问题提出相应的解决方案，为该材料的应用提供参考。

同时，本研究还可为类似材料的研究提供一定的理论和实验基础。

纤维增强复合材料的热膨胀性能研究随着科技的不断进步和应用的广泛推广，纤维增强复合材料作为一种重要的新材料，已经在航空、汽车、建筑等领域中得到广泛应用。

然而，在实际工程中，纤维增强复合材料的热膨胀性能问题是一个备受关注的课题。

本文旨在对纤维增强复合材料的热膨胀性能进行深入研究和分析。

一、纤维增强复合材料的定义和特点纤维增强复合材料是由纤维素纤维和基质材料组成的复合材料，具有重量轻、强度高、抗腐蚀等优点。

纤维增强复合材料的组分和结构对其热膨胀性能有着重要影响。

二、纤维增强复合材料的热膨胀机理纤维增强复合材料的热膨胀机理是由于其复合材料中纤维和基质材料具有不同的热膨胀系数，热膨胀系数不同导致了纤维增强复合材料的膨胀行为与单一材料有所不同。

研究纤维增强复合材料的热膨胀机理对于合理应用和改善纤维增强复合材料的性能具有重要意义。

三、纤维增强复合材料热膨胀性能测试方法为了研究纤维增强复合材料的热膨胀性能，科学家们发展了多种测试方法，如热膨胀系数测量、热膨胀曲线测定等。

四、纤维增强复合材料热膨胀性能的影响因素纤维增强复合材料的热膨胀性能受到多种因素的影响，例如纤维和基质材料的物理性质、纤维含量、复合工艺等。

五、纤维增强复合材料的热膨胀性能的应用及改进纤维增强复合材料的热膨胀性能对于其在实际工程中的应用具有重要意义，如飞机结构、车身结构等。

提高纤维增强复合材料的热膨胀性能，可以通过改变复合材料的组分比例、改进纤维增强复合材料的制备工艺等方法进行。

六、纤维增强复合材料热膨胀性能的发展趋势随着科技的不断进步，纤维增强复合材料的热膨胀性能研究也在不断深入，研究者们提出了许多新的理论和实验方法，为纤维增强复合材料的应用和改进提供了重要的理论依据和实验参考。

七、结论综上所述，纤维增强复合材料的热膨胀性能是一个复杂的研究课题，对于提高纤维增强复合材料的应用性能具有重要影响。

通过不断深入的研究和应用，相信纤维增强复合材料的热膨胀性能将得到进一步的提高和改进，为实际工程应用提供更好的技术支持。

经编间隔织物多层复合材料的防刺性能龚小舟;郭依伦;吴中伟;高虹;姜联栋;陈晓钢【摘要】采用传统层压复合工艺将间隔织物与现有警用防弹插板中材料(芳纶无纬布/芳纶机织布),涂覆不同的黏合剂,制成间隔织物/芳纶无纬布/芳纶机织布夹层结构复合材料,考察其在准静态与动态穿刺状态下的防刺性能.实验结果表明:芳纶平纹机织布由于其紧密的结构特征,可以作为间隔织物的上表面抵挡有效防刺;同时间隔织物的下表面设计需较为紧密,以利于阻止刀尖的持续下刺;另外间隔织物的间隔丝可以有效将刀尖锁住,起到抗刺作用.研究结果表明,黏合剂对间隔织物及其夹层结构的防刺性能影响较大,采用强度、韧性、和粘结度较好的胶有利于提高材料的防刺性能.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2014(035)005【总页数】6页(P55-60)【关键词】间隔织物;芳纶无纬布;芳纶机织布;夹层结构;层压成型;黏合剂【作者】龚小舟;郭依伦;吴中伟;高虹;姜联栋;陈晓钢【作者单位】武汉纺织大学,湖北武汉430200;武汉纺织大学,湖北武汉430200;北京雷特新技术实业公司,北京100074;北京雷特新技术实业公司,北京100074;北京雷特新技术实业公司,北京100074;武汉纺织大学,湖北武汉430200;英国曼切斯特大学材料学院,英国曼切斯特【正文语种】中文【中图分类】TS131.9警察执勤时面对的威胁多种多样，既可能是枪弹的威胁，也可能是匕首锐器的威胁，现今的警用防弹衣通常将防弹和防刺服的性能合二为一，在一种产品上实现综合的防护性能。

由无纬布、机织物和非织造布组成的复合材料作为个体双防装备已被广泛用于国内警察部队，但这种产品较笨重、透气性及层间性能差的缺点影响了它的服用舒适性能［1］。

对软体防弹衣的研究工作一直在进行［2－4］，其中经编间隔织物因具有非常好的缓冲效果［5］，且用它开发出的防刺产品可以吸收冲击能量，均衡载荷，抵御穿刺［4－5］，同时还可通过线圈转移锁紧刀尖，因此受到研究工作者们的关注［6－8］。

纤维增强复合材料的制备与性能研究一、引言纤维增强复合材料是一种在结构和性能方面都具有优异特点的材料，因此在航空、航天、汽车、船舶和医疗领域等得到广泛应用。

本文将详细介绍纤维增强复合材料的制备和性能研究。

二、纤维增强复合材料的制备1.纤维的选择纤维是制备纤维增强复合材料的重要组成部分，其性能直接影响材料的性能。

常用的纤维有玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。

玻璃纤维具有低成本、良好的耐磨性和耐腐蚀性等优点，适合制备一些低强度要求的复合材料。

碳纤维具有良好的强度、刚度、疲劳寿命和高温稳定性，适合制备高强度、高刚度要求的复合材料。

芳纶纤维具有较高的强度和模量、优异的耐热性和耐化学品性，适合制备高性能的复合材料。

2.基体的选择基体是纤维增强复合材料的另一重要组成部分，其作用是固定和支撑纤维。

通常选择热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂）作为基体。

这类树脂具有优异的粘接性能和化学稳定性，对纤维的保护效果良好。

同时，可以通过调整树脂的成分和添加剂来改变复合材料的性能。

3.制备方法（1）手工层叠法手工层叠法是制备纤维增强复合材料最基本也最常用的方法之一。

它的主要步骤是将预制好的纤维放置在模具中，再涂上树脂，反复重复这个过程，直到达到所需厚度。

（2）预浸法预浸法是将纤维预先浸渍在树脂中，经过初步固化后再放入模具中进行二次加固。

这种方法可以提高纤维与基体之间的结合强度。

（3）重叠法重叠法是将多层预制好的带有树脂涂层的纤维片重叠在一起，压缩成所需形状，然后进行固化。

（4）自动化生产方法随着科技的发展，自动化生产方法也越来越流行。

其中最常见的方法是采用自动化织机进行生产，该方法具有速度快、质量稳定等优点。

三、纤维增强复合材料的性能研究1.力学性能纤维增强复合材料的强度、刚度和疲劳寿命等力学性能是其最重要的性能之一。

通过实验测试方法可以获得这些性能参数，一般采用拉伸试验、弯曲试验和剪切试验等方法测量不同方向的应力应变曲线，进而计算出复合材料的力学性能参数。

多轴向经编织物为骨架的柔性复合材料的性能研究21世纪将是复合材料的新时代。

复合材料很大程度上改善和提高了单一常规材料的力学性能、物理性能、化学性能, 并可解决在工程结构上常规材料无法解决的问题, 因此许多领域都离不开复合材料。

作为材料科学的一个重要分支, 纤维增强复合材料以其优异的性能取得了飞速发展, 并已广泛应用于航空、航天、交通运输、化工、建材、体育运动及医疗卫生等各个领域。

随着高性能纤维及高性能树脂的崛起, 更给纤维增强复合材料的发展注入了新的活力。

本文重点介绍了近年来得到了迅猛发展及广泛应用的一种纤维增强复合材料——多轴向经编针织物增强复合材料。

对复合材料的多轴向拉伸、撕裂、顶破等力学性能进行系统的研究。

首先, 论文重点研究了复合材料的多轴向拉伸性能, 试验模拟了复合材料实际使用过程中的真实受力情况, 对复合材料四个不同轴向, 八个不同方向同时拉伸破坏, 分析了复合材料不同轴向的破坏形式及特点, 试验选用两种不同的针织基布、两种不同的涂层树脂、两种不同的涂层厚度。

通过正交试验比较分析了三个因素对复合材料拉伸力学性能的影响程度。

通过单因素试验系统分析了不同针织基布、不同涂层树脂、不同涂层厚度对复合材料拉伸力学性能的影响。

试验分析表明复合材料的拉伸力学性能与试验方向、纱线支数、织物密度、涂层树脂的种类、涂层厚度密切相关。

织物涂层后, 涂层剂填充了纱线间和纤维间的空隙, 因而增加了纱线间的固接点, 增加了纱线间的摩擦, 使纱线间滑移变小, 同时改变了织物的拉伸性能。

其次, 论文研究了复合材料的撕裂力学性能, 试验使用梯形撕裂的试验方法,选取了两种不同纱线参数的针织基布、两种不同的涂层树脂和两种不同的涂层厚度。

通过正交试验比较分析了三个因素对复合材料撕裂力学性能的影响程度。

通过单因素试验系统分析了不同针织基布、不同涂层树脂、不同涂层厚度对复合材料撕裂力学性能的影响。

再次, 论文研究了复合材料的顶破力学性能, 试验使用圆头顶破的试验方法, 选取了两种不同纱线参数的针织基布、两种不同的涂层树脂和两种不同的涂层厚度。

经编间隔织物增强聚氨酯复合材料的制备及其吸声性能陈思;高晓平;龙海如【摘要】将具有不同结构参数的经编间隔织物与聚氨酯泡沫材料复合,制备了7种经编间隔织物增强聚氨酯复合材料试样.利用驻波管对复合材料进行了吸声性能测试,探讨间隔丝垫纱方式、织物厚度和表面组织结构对复合材料声波吸收性能的影响.测试结果表明,复合材料具有优异的吸声特性,其吸声性能可以通过改变织物结构参数进行调整.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(042)003【总页数】6页(P332-337)【关键词】经编间隔织物;聚氨酯泡沫;吸声性能【作者】陈思;高晓平;龙海如【作者单位】内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特010080;内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特010080;东华大学纺织学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TS186.1随着现代工业的发展，噪声污染日趋严重，已经对人类身体健康和工作学习造成了巨大危害.噪声污染是继水污染、大气污染、固体废弃物污染之后的第四个环境污染问题[1].如何降低噪声污染的危害已成为科研人员的研究重点.目前普遍采用的方法是使用聚合物多孔材料对噪声进行吸收，这类多孔材料包括工业橡胶板、发泡硅胶板、发泡聚氨酯泡沫塑料等[2]. 这些材料在吸声方面各有特点，但在追求材料性能多元化方面就略显不足.例如,不能兼具优异的吸声和力学性能，且材料自身相对密度大、易水解或无阻燃性能等.近几年，大量的纺织材料因其多孔结构在吸声应用方面备受青睐，其中经编间隔织物的吸声性能尤为突出[3-4].通过对经编间隔织物吸声性能的研究可知，经编间隔织物的结构参数可以显著地影响其吸声性能，具体而言，织物厚度越大、表面层体积密度越大、孔隙率越小，织物的吸声性能越好，且织物的吸声能力随声频的增加而增加，属于中高频吸声材料[5].但与聚合物多孔材料类似，经编间隔织物在力学方面的性能并不令人满意.因此，本文旨在使用先进复合材料制备方法，将经编间隔织物与聚氨酯这两种多孔材料进行复合，开发一种兼具出色的声学及力学性能的复合材料[6-7]，并实现材料性能的最优化配置以及功能的多元化.1.1 多孔材料吸声机理多孔材料因其疏松、柔软、多孔结构特性被广泛应用于吸声领域[8].当入射声波到达多孔材料表面层时，声波的振动引起多孔材料内部的孔隙中的空气运动，空气运动的本身就可以减弱高频声波强度，同时空气的运动进一步造成材料孔壁与空气以及孔壁之间的摩擦，声波能量在摩擦和黏滞力的作用下转变为热能散发掉，从而使声波强度衰减.由此可知，多孔材料中的孔隙和孔隙中的空气与周围环境进行热交换而引起的热能损失是多孔材料吸声的根本原因.1.2 吸声系数吸声系数(α)是反映材料吸声性能的重要指标，其定义为材料吸收的声波能量与入射到材料上的总声波能量之比，计算公式[2]为其中：Ei为入射声波能量；Ea 为被材料吸收的声波能量；Er为被材料反射的声波能量；λ为反射系数.α取值一般为0～1，α值越大，表示材料的吸声性能越好. 2.1 经编间隔织物的结构及参数本文所选取的7种经编间隔织物具有不同织物结构参数，图1显示了经编间隔织物的正视图及右视图.间隔丝的类型及间隔织物的结构参数如表1和2所示.所选经编间隔织物均在E18型拉舍尔双针床经编机上编织.2.2 复合材料试样制备本文所采用聚氨酯泡沫材料是一种聚氨酯泡沫的弹性体.该聚氨酯弹性体泡沫是由异氰酸酯和聚醚多元醇以质量比为43.9∶100在室温下反应发泡，且发泡均匀.其制备在一个模具中进行，在其制备过程中，模具上下表面的距离可以调整成与间隔织物厚度相同，以确保制备出的聚氨酯复合材料厚度与间隔织物厚度完全一致.聚氨酯泡沫反应浆料沿间隔织物的经向注入，制备的经编间隔织物增强聚氨酯复合材料制品一般在熟化脱模后24h可达到完全熟化稳定，可以对其进行下一步试验测试. 制备出的聚氨酯基复合材料如图2所示，其结构参数如表3所示.3.1 吸声系数测试依据传播函数法对样本进行吸声系数的测量[9].测量仪器为北京声望公司生产的SW260型阻抗管，如图3所示.依据GB J88—1985在温度为(23±2)℃和相对湿度为(65±5)%的标准静音室中进行吸声系数测试.每个样品的测量值都取3次测量后的平均值.3.2 测试结果分析3.2.1 间隔丝垫纱方式对吸声系数的影响复合材料试样C1和C2的间隔丝垫纱方式分别为1-0 3-2/3-2 1-0 和1-0 4-3/4-3 1-0，由此可知，2种复合材料试样间隔丝的横移针距数分别为3和4.在一个垫纱循环中(间隔丝横移 3 和 4 个针距时)间隔丝排列的示意图如图4所示.图4中面AB′BA′ 代表织物的第一个横列，面CD′DC′ 代表织物的第二个横列，AC (A′C′) 面为织物的上表面，BD (B′D′) 面为织物的下表面，实线代表间隔梳栉GB3的运动轨迹，虚线代表间隔梳栉GB4的运动轨迹，图4中各点与垫纱数码的对应关系如表4所示.由图4可知，间隔丝横移针距数可以直接影响间隔丝倾斜程度.当间隔丝横移针距数越大，间隔丝轴向越接近水平；反之，间隔丝横移针距数越小，间隔丝轴向越接近垂直，且间隔丝横移针距数越小所形成的间隔丝长度越短.2种间隔丝垫纱方式的复合材料试样的吸声系数测试结果如图5所示.由图5可知，试样的吸声系数随着间隔丝垫纱方式的变化而变化，且在不同的声波频率范围内，2种试样呈现出不同的声波吸收规律.当声波频率小于1 000 Hz时，间隔丝横移针距数较大的试样具有较高吸声系数；当声波频率为1 000～3 000Hz时，情况发生了反转，间隔丝横移针距数较小的试样具有较高吸声系数；当声波频率大于3 000 Hz时，间隔丝横移针距数较大的试样再次拥有较高的吸声系数.从吸声系数峰值角度看，间隔丝横移针距数较大试样的吸声系数峰值较大，且吸声系数峰值所对应的声波频率高于间隔丝横移针距数小的试样.综上说明，间隔丝横移针距数较大的试样在声波频率较高的范围具有较好的吸声特性.这可以从声波在试样内部传播的路径来解释上述现象. 当声波频率小于1 000 Hz 时，声波波长较长，声波可以穿过试样表层到达材料底层，由于间隔丝横移针距数较大的试样的厚度略大于间隔丝横移针距数较小的试样，这就造成声波在间隔丝横移针距数较大的试样中传播路径较大，对声波的消耗较大；当声波频率大于1 000 Hz时，声波波长变短，声波穿过试样表层进入材料内部.众所周知，声波的散射、反射和折射路径都会因为试样内部间隔丝的不同排列方式而发生变化，进而造成了对声波的吸收能力也不相同.从图4可知，在单位面积内间隔丝横移针距数较小试样的内部所具有的间隔丝数量较多，且长度较长，这就导致声波在试样内部与间隔丝之间的接触摩擦面积较大，造成了对声波的消耗较大.随着声波频率的增大，波长继续变短，此时声波在试样中的传播情况与声波频率小于1 000 Hz时相似.3.2.2 厚度对吸声系数的影响3种厚度的复合材料试样的吸声系数测试结果如图6所示.图6表明，试样的吸声系数随着试样厚度的增加而增加.此种现象与文献[1-2,5,8]的研究结果一致，即材料的厚度越大，其吸声性能越好.因此，可以通过提高材料厚度以增加声波在材料内部的摩擦消耗来达到减弱声波强度的目的.通过对比试样C1和C3的吸声系数可以发现，材料厚度的增加可以明显提高材料的吸声性能；而试样C1和C4的吸声系数非常接近.以上结果说明材料的厚度存在一个临界值，当材料厚度小于这个临界值时，材料的吸声系数会随着厚度的增加而明显增大；当材料厚度大于这个临界值时，材料吸声系数随厚度增加而增加的幅度变小，由此可知,临界厚度值可以当作选择吸声材料厚度的一个限制条件.3.2.3 表面组织结构对吸声系数的影响间隔织物表面组织结构会对织物表面密度、间隔丝的排列以及端部的束缚情况造成影响.因此为了探讨表面组织对复合材料吸声性能的影响，选取了4种织物表面组织结构：编链+衬纬、菱形网孔、六角形网孔和经平绒，如图7所示.4种表面组织结构试样的吸声系数测试结果如图8所示. 图8表明，不同表面组织的试样具有不同的声波吸收特性.具体而言，当声波频率小于3 000 Hz时，表面组织结构为密实组织的试样 (C1和C7) 具有较好的吸声性能，且随着表面组织密实程度的增加，试样的吸声能力也增加 (C7 >C1)；当声波频率大于3 000 Hz时，表面组织结构为开孔组织的试样 (C5和C6) 具有较高的吸声能力，且随着表面组织开孔程度的增加，试样的吸声能力变弱 (C5 >C6).出现上述现象的原因：不同的织物表面组织结构引起织物内部的结构发生变化，进而造成了声波与材料内部的摩擦程度也不同，故不同表面组织结构的试样具有不同的声波吸收特性.不同的表面组织结构也会导致试样表面层密度不同，当声波到达试样表面层时，与表层纤维之间的摩擦程度也不同，进一步造成了对声波吸收的差异.当声波频率小于1 000 Hz时，声波波长较长，声波到达试样底层，表面组织结构为密实组织的试样所具有的纤维体积分数较大，进而造成声波与纤维之间的摩擦也较大，对声波的消耗也较大.随着声波频率的增大，声波波长变短，声波穿过试样表层进入材料内部.对于表面组织结构为开孔组织的试样而言，其内部的间隔丝排列要比密实组织杂乱，这就导致声波在试样内部与间隔丝之间的接触摩擦机会增大，进而通过摩擦生热对声波消耗.3.2.4 复合材料、间隔织物及聚氨酯泡沫吸声系数的对比为了探讨复合材料、间隔织物以及聚氨酯泡沫3者之间吸声性能的差异，选取了2种复合材料 (C1和C4) 、2种间隔织物 (S1和S4) 以及一种与试样C4具有相同厚度的聚氨酯泡沫板进行吸声性能测试，对比结果如图9所示.图9表明：复合材料呈现出共振吸声材料的特性，即在特定的声波频率，材料的吸声系数达到最大值，而在其他声波频率范围内吸声系数均降低；间隔织物呈现出多孔吸声材料的特性，即材料的吸声性能随着声波频率的增大而增大.复合材料和间隔织物呈现出不同的吸声特性，这是由于材料内部结构的不同而导致对声波吸收机理的不同.聚氨酯泡沫板呈现出与复合材料相似的吸声特性，但其吸声能力低于复合材料.通过图9还可知，复合材料具有优异的声波吸收特性，且其吸声性能优于间隔织物与聚氨酯泡沫吸声性能的叠加.出现上述现象的原因有以下几点：(1)复合材料增加了声波与材料之间的摩擦，从而消耗更多的声波能量；(2)由于复合材料内部结构松软、多孔，空气中声波的振动更容易穿过材料表面进入材料内部，因此复合材料可以更有效地将声波能量转变为机械能以消耗更多的声波能量；(3)在复合材料制备过程中，空气的混入使材料的内部出现一些空洞，这些空洞的存在增加了材料与声波之间的摩擦，进一步消耗了声波能量.本文对经编间隔织物增强聚氨酯复合材料在100～6 300 Hz 的声波范围内的吸声性能进行了测试分析.结果显示，经编间隔织物增强聚氨酯复合材料具有优异的吸声特性，尤其是在声波频率小于3 000 Hz 的范围内.经编间隔织物的结构参数对复合材料的吸声性能有明显的影响，说明可以通过改变织物结构参数来调整复合材料的吸声性能以满足实际工程的使用需求.【相关文献】[1] YANG W D, LI Y. Sound absorption performance of natural fibers and their composites [J]. Science China Technological Sciences, 2012, 55(8):2278-2282.[2] BIES D A, HANSEN C H. Engineering noise control [M]. London: Spon Press,2009.[3] 缪旭红,葛明桥.衬垫用经编间隔织物振动特性探讨[J]. 纺织学报，2008，29(11):57-60.[4] LIU Y P, HU H. Sound absorption behavior of knitted spacer fabrics [J]. Textile Research Journal, 2010, 80(18):1949-1957.[5] GLISCINSKA E, MICHALAK M. Sound absorption property of nonwoven based composites [J]. Autex Research Journal, 2013, 13(4)：150-155.[6] CHEN S, LONG H R. Investigation on compression properties of polyurethane-based warp-knitted spacer fabric composites for cushioning applications part Ⅱ: Theoretical model and experimental verification [J]. Industria Textila, 2014, 65(6):340-344.[7] CHEN S, LONG H R. Investigation on compression properties of polyurethane-based warp-knitted spacer fabric composites for cushioning applications part I: Experiment [J]. 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双轴向经编增强织物缝合工艺对复合材料力学性能影响的研究的开题报告一、研究背景随着航空、汽车、船舶等工业的快速发展，轻量化、高强度的复合材料越来越被广泛应用。

而复合材料的加工过程中需要用到缝合工艺。

传统的针织缝合工艺已经不能满足复合材料的特殊要求，因此双轴向经编增强织物缝合工艺应运而生。

该工艺是将双轴向经编增强织物和基材缝合在一起，因其具有耐久性和高强度等特点，被广泛应用于航空和汽车制造中。

同时，研究缝合工艺对复合材料力学性能的影响可以为提高复合材料的工艺性能，提供实用的指导。

二、研究目的与意义本研究旨在探究双轴向经编增强织物缝合工艺对复合材料力学性能的影响，并通过实验数据分析提出相应的可行性建议，以期为复合材料的缝合工艺提供实用的指导和参考。

本研究的意义在于：1. 为复合材料的缝合工艺提供了可行性建议和实用参考，提高了复合材料的工艺性能和品质。

2. 更好地理解缝合工艺对复合材料力学性能的影响，构建适应未来复合材料应用的基础性工程理论和制度，推动相关领域的研究发展。

三、研究内容1. 双轴向经编增强织物缝合工艺的原理与特点分析。

2. 选择适当的基材，并确定实验所需试样。

3. 选取不同缝合工艺参数进行试验，例如：缝合线密度、缝合线材料、缝合线长度，缝合机械压力等。

4. 根据试验数据分析缝合工艺对复合材料力学性能的影响。

5. 结合实验数据，提出相应可行性建议，并进行实验验证。

四、研究方法本研究主要采用实验研究和数理统计方法，探究缝合工艺对复合材料力学性能的影响。

1. 实验研究：通过改变缝合工艺参数，对不同的缝合工艺进行比较实验，得出复合材料缝合工艺对力学性能的影响规律。

2. 数理统计方法：通过对实验数据进行统计分析，比较不同缝合工艺的力学性能数据，定量比较各项数据的差异。

五、研究计划预计本研究将在12个月内完成，研究计划如下：第1-2个月：文献综述和实验选材等准备工作。

第3-4个月：进行实验研究，探究不同缝合工艺对力学性能的影响。