三维卷曲结构真丝新材料的结构及力学性能模拟研究

论文摘要

本课题通过特殊的物理加工以及化学药液对普通真丝进行改性处理,制备了三维卷曲结构真丝新材料,研究了三维卷曲结构真丝新材料的结构及其力学性能。改性后的三维卷曲结构真丝具有良好的弹性伸长率和弹性回复率,能有效解决了真丝易皱的问题。探讨了处理温度、处理时间以及药液浓度对三维卷曲结构真丝新材料的断裂强度、断裂伸长率以及弹性伸长率的影响。得出最佳工艺为:药液浓度为1.41Kg/m3、处理温度为95℃、处理时间5min。利用Maxwell元件、线性弹簧和非线性弹簧组成的四元件非线性粘弹模型,对三维卷曲结构真丝新材料的拉伸性能进行测试和分析,结果表明:实测数据与理论曲线相符,该模型可以预测三维卷曲结构真丝新材料的拉伸性能。利用三元件力学模型对三维卷曲结构真丝的应力松弛和蠕变性能进行了模拟,结果表明:三元件力学模型能够很好地模拟三维卷曲结构真丝材料的应力松弛和蠕变性能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 蚕丝的结构与性能
• 1.3 国内外真丝改性技术研究
• 1.3.1 增重处理
• 1.3.2 抗紫外改性技术
• 1.3.3 阻燃整理
• 1.3.4 抗菌整理
• 1.4 真丝抗皱整理发展现状
• 1.4.1 真丝绸起皱的原因
• 1.4.2 真丝绸防皱的机理
• 1.4.3 真丝绸抗皱的方法
• 1.5 力学模型在纺织纤维材料中的应用
• 1.6 本研究课题的提出
• 第2章 三维卷曲结构真丝新材料的制备及其优化工艺
• 2.1 引言
• 2.2 三维卷曲结构真丝形成原理
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 实验材料仪器
• 2.3.2 实验方法
• 2.3.3 测试方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 结论
• 第3章 三维卷曲结构真丝新材料的结构和性能
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料和仪器
• 3.2.2 三维卷曲结构真丝新材料结构及性能测试方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 三维卷曲结构真丝新材料的宏观及微观分析
• 3.3.2 三维卷曲结构真丝新材料红外光谱（FTIR）分析
• 3.3.3 三维卷曲结构真丝新材料X 射线衍射（XRD）分析
• 3.3.4 三维卷曲结构真丝新材料热性能分析
• 3.3.5 三维卷曲结构真丝新材料力学性能
• 3.4 结论
• 第4章 三维卷曲结构真丝力学性能建模研究
• 4.1 引言
• 4.2 模型的建立
• 4.2.1 三维卷曲结构真丝新材料拉伸力学模型
• 4.2.2 三维卷曲结构真丝新材料应力松弛及蠕变模型的建立
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 实验材料
• 4.3.2 实验方法
• 4.4 计算机模拟
• 4.4.1 Matlab 简介
• 4.4.2 Matlab 的发展
• 4.4.3 Matlab 的特点
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 三维卷曲结构真丝拉伸性能模拟
• 4.5.2 三维卷曲结构真丝松弛性能模拟
• 4.5.3 三维卷曲结构真丝蠕变性能模拟
• 4.6 结论
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 致谢