基于特定材料的冲击弹性波传播规律探析

为了更好地研究冲击弹性波在平台上的传播规律,选用特定的各向同性材料和各向异性材料搭建实验平台,探究冲击弹性波在平台上的传播规律。以环氧玻璃布层压板为各向异性材料,以有机玻璃厚板为各向同性材料,利用黏附在该特定材料上的PVDF传感器群,采集并分析不同厚板和层叠板在冲击条件下弹性波的传播规律。实验结果表明,在各向异性材料上,沿纤维排列方向的横波传播速度最快,纵波的传播速度最慢;各向异性材料层叠板的纵波传播速度远慢于该材料的层压厚板的纵波传播速度;沿特定角度设置的测试通道远离材料中心区域横波的传播速度较大。基于实验结果提出有利于隔冲材料上弹性波传递和扩散的材料组合方式,即设计隔冲复合材料时加入规则排布的高声波速率的纤维材料,将隔冲材料整体设计为分层结构并且在材料边缘设置一定数量的90°锯齿形结构。     

基于AE技术和HHT的涤纶机织物拉伸断裂过程研究

为了获取与研究织物拉伸破坏模式的时频特征,通过改变织物组织结构和纬纱密度织造4种不同织物,在常规织物强力仪上利用自主搭建的声发射检测系统,分别采集对应织物拉伸破坏过程中产生的动态声频信息,利用Matlab软件运行基于HHT方法编译的程序对所采集信息进行信号分析与处理。分析结果表明:织物拉伸过程的AE信号曲线与拉伸载荷-位移曲线完全对应,所表征的结构相变化、纱线形变以及纱线断裂3个破坏模式可明显区分;4种织物结构相变化阶段特征频率相同,均为100Hz,且来自同一来源——经纬纱间正交摩擦,与织物组织、密度无关,表现在持续时间、幅值、能量等声发射信号参量上,结构相变化阶段与纱线强力利用系数大小有关。     

自制耐磨仪及其对羽绒面料折皱点的耐磨性测试

为探索新的织物耐磨性测试方法,设计并制造出自制耐磨仪。介绍了自制耐磨仪的原理、结构以及测试方法。在一定充气压力下应用自制耐磨仪对织物折皱点进行摩擦,通过气流量的变化实时反映织物的磨损情况,通过伯努利方程将变化气流量转化为等效孔径,选取等效孔径值来评价织物折皱点的耐磨性能。采用正交试验,选取摩擦速度、充气压力、面料厚度3个测试参数,对羽绒面料折皱点的耐磨性能进行了测试,分析了它们对羽绒面料折皱点耐磨性能的影响。结果表明,自制耐磨仪在一定条件下,可表征羽绒面料折皱点的耐磨性能。充气压力和面料厚度对羽绒面料折皱点的耐磨性能有显著影响,摩擦速度对其影响不显著,充气压力的影响最为显著。研究结果为改善羽绒服面料折皱点的耐磨性提供了借鉴方法。     

基于HHT和SVM的纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类研究

为了研究纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类方法,采用声发射技术采集了芳纶1313和阻燃黏胶2种纤维的拉伸断裂的声发射信号。通过小波变换,对采集的2种纤维的声发射信号进行消噪预处理以去除部分噪声,应用希尔伯特-黄变换对2种纤维去噪后的信号进行特征频率的提取,运用最小二乘支持向量机(LSSVM)对2种纤维的特征频率进行分类识别。结果表明:小波去噪方法可以去除信号的部分噪声;希尔伯特时频谱可以一定程度上反映2种纤维材料在时间维度上的断裂情况,边际谱上可以提取2种纤维材料声发射信号的特征频率;LSSVM能够对2种纤维材料拉伸断裂的特征频率分类识别,芳纶1313的识别率为40%,阻燃黏胶的识别率为80%,总的识别率为60%。     

经编间隔织物粘弹性与隔冲性能关系研究

选用冲击防护常用的经编间隔织物作为试验材料,研究材料粘弹性与其隔冲性能的关系。搭建了阻尼测试平台以测定不同规格的经编间隔织物阻尼比、压缩弹性模量和不同冲击速度下的冲击剩余载荷。试验结果表明,经编间隔织物的粘性或弹性作为单项指标与隔冲性能不存在明确的关系,提出粘弹比可以表征材料粘弹性与隔冲性能关系,在一定实验范围内,合适的粘弹比可获得较好的隔冲性能。     

基于核密度估计方法的涤棉混纺纱拉伸断裂声发射信号分析

为了研究涤棉混纺纱拉伸断裂过程中各组分纤维的断裂情况,自主搭建了声发射信号采集装置,分别采集纯涤纶、纯棉和涤棉混纺环锭纱的拉伸断裂声发射信号,采用HHT和ICA分析方法将声发射信号的时域信号转换成频域信号,并提取特征量频率与幅值。基于核密度估计方法对涤棉混纺纱的拉伸过程中涤纶与棉纤维的声发射信号进行分析。结果表明:涤棉混纺纱拉伸过程中其组分纤维的声发射信号可以用特征频谱表征;在拉伸过程的每一个阶段,各种材料声发射特征频谱的不同可以由特征频率的核密度估计表达,并可推测其组分纤维的断裂次序。