芳纶纤维二维编织绳索的拉伸及应力松弛性能研究

摘要

轻质柔性的高性能纤维编织绳索已经应用于网状可展开天线、空间垃圾回收、航天器轨道保持与控制等航空航天领域.围绕航空航天领域对高性能纤维编织绳索的需求,设计并制备出7种芳纶纤维二维编织绳索,然后测试绳索的拉伸性能,并分析编织结构、编织角、湿热老化时间对绳索拉伸性能的影响.同时,设计并搭建成一套编织绳索应力松弛测试系统,对40 d内的绳索应力松弛行为进行监测.结果 表明:3种编织结构(1×1、2×2、1×1+2×2混杂)中,2×2编织结构的绳索具有最高的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率;4个编织角(10.、20.、30.、40.)中,绳索的拉伸断裂强力和拉伸断裂伸长率随着编织角的增加分别呈现下降和上升的趋势;湿热老化后,绳索的拉伸断裂强力略微下降,但延长湿热老化时间不会提高其下降幅度;绳索的应力松弛过程存在2个阶段(快速松弛阶段和均匀松弛阶段),在40 d内,快速松弛阶段的应力松弛速率约为均匀松弛阶段的7.35倍.