2013年Kevlar 129纱线织物拉伸性能的有限元分析

本文探讨了"有限元分析法研究Kevlar 129纱线及织物的拉伸性能"这一主题，发表于2013年9月的《浙江理工大学学报》第30卷第5期。Kevlar 129是一种由DuPont公司生产的高性能合成纤维，以其高模量、高强度和耐腐蚀性等特点而备受关注，尤其在防弹和军事应用领域表现出色。 研究者首先对Kevlar 129纱线的拉伸力学性能进行了实验测试，并基于此数据建立了能反映纱线屈曲的纱线有限元模型。这个模型考虑了纱线的弹性正交各向异性特性，这是对纤维材料力学行为的一种重要描述，它意味着材料的性能在不同方向上有所不同。 接着，作者在纱线层次上构建了织物的有限元分析模型，通过采用带有主应力断裂失效准则的模型，对织物的拉伸力学性质进行了对比分析。实验结果显示，与实测数据相比，织物在初始拉伸阶段的应力较低，而在拉伸断裂前应力会有所增加，整体上有限元分析与实验结果吻合度较好。然而，对于断裂点附近的行为预测，模型还有待进一步优化，因为这涉及到纤维间复杂交互作用的精确模拟，如纱线结构、性能以及纱线间的摩擦力等因素。 本文的贡献在于提出了一种预测织物拉伸力学性质的有限元分析方法，这对于防弹复合材料的设计提供了理论依据。尽管宏观结构层面的研究较多，但深入到纱线结构层次的微观分析尚显不足，这表明未来的研究应更注重纱线内部结构对其性能影响的解析。 关键词：Kevlar 129，拉伸性能，有限元分析，正交各向异性。这篇论文的中图分类号为0316，文献标志码为A，强调了有限元法在纺织材料领域的潜力和应用前景。