基于針刺和熱粘加固結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物制備及其防刺性能研究.pdf

1、隨著個體防護(hù)意識的提高，民眾遭受尖銳器具傷害的概率相對提高，普通民眾對防刺防護(hù)也越來越重視，將會拓寬防刺材料的應(yīng)用前景。防刺材料除可用作個體防護(hù)裝甲外，也可延伸至工業(yè)領(lǐng)域用作工業(yè)墻布等。但是，低成本高防護(hù)成為制約防刺材料在民用領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸。要實現(xiàn)防錐刺性能，需要增加穿刺頭端纖維聚集，提高纖維的固定性。本文采用紡織加固技術(shù)，首次提出以針刺和熱粘加固提升織物防刺性能的方法，通過提高纖維密度和纖維間的摩擦，同時以最大的回收纖維添加量，在達(dá)到

2、防刺防護(hù)同時，降低材料的成本，以期達(dá)到低成本安全防護(hù)的目的。通過對針刺和熱粘加固復(fù)合織物的靜態(tài)和動態(tài)防刺性能分析，建立了基于防刺曲線、穿刺變形和波動理論的靜態(tài)和動態(tài)防刺力學(xué)預(yù)測模型，并采用威布爾概率分布理論建立了靜態(tài)和動態(tài)防刺概率統(tǒng)計模型，從而實現(xiàn)了對防刺性能及其可靠性的預(yù)測。本論文的主要研究內(nèi)容見下:
　　首先，在綜述前人防刺復(fù)合結(jié)構(gòu)存在問題的基礎(chǔ)上，提出以針刺和熱粘加固提升織物防刺性能的方法，以增加厚度方向纖維糾纏和固定面內(nèi)纖

3、維位置，提高整體復(fù)合織物的防刺性能。
　　其次，結(jié)合防刺曲線和穿刺變形規(guī)律，利用波動理論、動量和能量守恒定律，建立與穿刺變形半徑、復(fù)合織物模量和厚度相關(guān)的靜態(tài)和動態(tài)防刺力學(xué)模型。并通過對織物有限元模擬分析，對復(fù)合織物防刺機制進(jìn)行了分析。
　　再次，在利用響應(yīng)面設(shè)計對非織布參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過改變材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計對復(fù)合織物的靜態(tài)和動態(tài)防刺性能進(jìn)行測試，系統(tǒng)討論了回收纖維含量、針刺密度和熱粘工藝對復(fù)合織物靜態(tài)和動態(tài)防刺性能的

4、影響規(guī)律，實現(xiàn)了對防刺力學(xué)預(yù)測模型和影響機制的驗證。
　　第四，為提升復(fù)合織物防刺性能的穩(wěn)定性，引入熱粘加固層形成熱粘加固復(fù)合織物。對熱粘加固復(fù)合織物的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化后，建立了基于威布爾概率密度分布的靜態(tài)和動態(tài)防刺統(tǒng)計模型，解決了防刺性能的穩(wěn)定性預(yù)測問題。
　　第五，對比研究了多重針刺和熱粘加固復(fù)合織物的靜態(tài)和動態(tài)防刺性能，探討了織物鋪疊角度和非織布結(jié)構(gòu)參數(shù)對防刺性能的影響規(guī)律，并指出了該復(fù)合織物的影響機制。
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