机械辊子上纤维束展宽模型的建立

作者：徐然; 许文翀; 王明欢; 任峰; 信春玲; 何亚东^*

来源：复合材料学报, 2023, 1-8.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230918.004

• 纤维束展宽
• 能量平衡
• 机械辊子
• 预浸带
• 预分散设备

制备预浸带需要将纤维束铺展变宽以便于树脂浸润，而牵引张力是纤维束展宽的动力来源，当前纤维束的展宽模型少有涉及牵引张力的影响效果。针对纤维束在机械棍子上的牵引展宽过程，结合受力分析得出纤维束运动系统的输入功，以及沿轴向、横向上的摩擦消耗功，依据能量守恒原理建立纤维束展宽模型。利用实验室自行搭建的机械棍子预分散装置，对展宽模型进行对比验证与分析，结果表明，牵引张力是纤维束展宽的重要原因，机械辊子个数、半径、光滑程度及纤维束与辊子间的包角都会影响纤维束的展宽，相较于Wilson展宽模型，能量平衡展宽模型能够更好地预测纤维的展开宽度，可用于指导纤维束的预分散过程。

• 单位
  机电工程学院; 北京化工大学