管状机织物与管子之间的摩擦系数测量系统

为了实现管状机织物与管子之间摩擦系数的测量,设计了一套管状机织物在管子上抽拔过程的摩擦系数测量系统。首先通过施加弹性元件的方法,在实际使用工况下测试出附加摩擦力,再测试计算出弹性元件在圆管上产生的正压力,根据计算公式μ(摩擦系数)=F(摩擦力)/N(正压力)直接计算出摩擦系数;同理,通过弹性气压法测出管织物与管内壁的摩擦系数。然后使用所测量的摩擦系数在LS-DYNA分析软件中建立有限元模型进行计算,并与试验数据进行对比分析。最后,针对该摩擦系数测量系统在探月三期工程中月壤钻进取芯组件上的应用效果进行了实验检测与仿真计算对比。结果表明该系统测得的管状机织物在管子上抽拔过程的摩擦系数准确可靠,为有限元分析模型中摩擦系数的确定提供了一种有效的测量方法,满足月壤取芯组件的应用要求。     

短切碳纤维增强尼龙66复合材料注塑成型工艺模拟

采用毛细管流变仪和自制小型模具,对不同质量分数的短切碳纤维增强尼龙66(CF/PA66)复合材料颗粒进行了熔体流动性能分析和注塑成型工艺模拟,实现少量原料快速模拟CF/PA66的注塑成型工艺参数。研究表明:短切CF/PA66复合材料的熔体属于幂律流体,熔体黏度随温度、压力和CF质量分数变化显著,当温度和压力升高到临界值后熔体流变特性从假塑性区进入牛顿区;随着CF质量分数的增加,CF/PA66复合材料适宜成型温度提高。实验中PA66、CF质量分数为10wt%和20wt%的CF/PA66三种颗粒的适宜成型温度分别为278~285℃、280~287℃、290~298℃,通过对熔体进行Bagley压力校正,三种颗粒适宜成型的最小注塑压力分别为24.3MPa、29.4MPa、35.1MPa;将流变仪模拟所得参数应用于注塑成型工艺,所得样品的拉伸强度与流变仪制备的试样非常接近,进一步说明了毛细管流变仪模拟CF/PA66注塑成型过程的可行性和有效性,为其注塑成型工艺条件提供了理论依据。