缠绕纤维与芯模表面间滑线系数的测量表征

     提出了一种新的滑线系数测量方法，并基于一般曲面稳定缠绕条件，设计了一种能够简便快捷测量滑线系数的新型芯模。该芯模在固定缠绕角情况下，沿母线方向任意点处的纬度圆半径与该点的滑线系数之间满足线性关系。利用该方法及其装置对碳纤维和玻璃纤维在不同缠绕速度、缠绕张力和胶液黏度等条件下与铝质芯模间的滑线系数进行了测量表征。研究结果表明，该方法可为缠绕纤维与芯模表面间滑线系数的测量及非测地线缠绕轨迹规划设计提供依据。

      复合材料缠绕成型工艺是将浸有胶液的纤维按设计线型连续均匀地缠绕到芯模表面。从纤维缠绕轨迹上可分为：测地线缠绕轨迹和非测地线缠绕轨迹。测地线缠绕轨迹是芯模表面上任意两点距离最短的线，在缠绕张力的作用下连续纤维不会滑移。因此，测地线缠绕不需要任何摩擦力就可以保证线型稳定。然而在测地线缠绕工艺中，必须同时设计芯模形状和缠绕线型，因为一旦缠绕线型改变，芯模形状也要随之改变，反之亦然。由于受制品几何形状的影响，测地线缠绕成型工艺局限性较大。相比之下，非测地线缠绕制品相对设计空间就比较广阔，能够成型一些特殊要求及复杂形状的
制品，比如，两端不等极孔压力容器口-形进气道即1、管道的过渡段缠绕，并且其最大的优点是可根据载荷条件对缠绕制品进行变角度的优化设计。但是，非测地线缠绕轨迹的规划设计要求缠绕纤维和芯模表面间要有真实可靠的滑线系数，以此来判定非测地线缠绕轨迹是否稳定、不滑线。

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