纤维缠绕的粘滑特性及其界面动摩擦研究

曲韵翔 王鹏飞 武扬帆 王德雅 徐松林

曲韵翔, 王鹏飞, 武扬帆, 王德雅, 徐松林. 纤维缠绕的粘滑特性及其界面动摩擦研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240953
引用本文: 曲韵翔, 王鹏飞, 武扬帆, 王德雅, 徐松林. 纤维缠绕的粘滑特性及其界面动摩擦研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240953
QU Yunxiang, WANG Pengfei, WU Yangfan, WANG Deya, XU Songlin. Research on the stick-slip and dynamic interface friction mechanism for fiber winding[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20240953
Citation: QU Yunxiang, WANG Pengfei, WU Yangfan, WANG Deya, XU Songlin. Research on the stick-slip and dynamic interface friction mechanism for fiber winding[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20240953

纤维缠绕的粘滑特性及其界面动摩擦研究

doi: 10.11858/gywlxb.20240953

Research on the stick-slip and dynamic interface friction mechanism for fiber winding

  • 摘要: 通过缠绕的方式可以增加绳索界面的接触摩擦系数,进而提升其应用的安全性与稳定性,然而,当前关于高弹性模量与低弹性模量纤维缠绕的粘滑特性及动摩擦力学行为的研究尚不充足,特别是其与速度相关的粘-滑转换机制尚欠缺。本文基于此设计了纤维缠绕的界面粘滑实验,研究了弹性模量较高的碳纤维以及弹性模量较低的聚合物纤维在不同加载条件下的界面摩擦力学性能,探讨了不同加载速度以及界面润滑条件对两种纤维滑移时的影响规律。研究结果表明界面间的滑动状态主要由材料的弹性模量以及界面间滑移速度共同决定,低弹性模量材料相较于高弹性模量材料更容易脱离粘滑状态进入纯滑动状态,润滑状态下的界面摩擦系数在不同滑移速度下的差异更加明显,理论结果表明初始阶段纤维缠绕的界面摩擦系数分布并不均匀,而是与缠绕角度呈反比的关系,且相比之下模量较高的材料的界面滑移状态同步性更强。该研究可为纤维缠绕的界面摩擦与安全使用提供理论和技术支撑。

     

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  • 网络出版日期:  2025-03-24

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