硅灰石纤维填充超高分子量聚乙烯基复合材料干滑动摩擦磨损的BP神经网络分析

超高分子量聚乙烯及其复合材料由于其优良的自润滑和防黏性能可用于农业工程装备中的滑动接触部件和触土部件。基于人工神经网络在复杂系统建模问题上的优越性,考察了几种因素对硅灰石纤维增强复合材料的摩擦和磨损性能影响的模型。考虑到输入、输出数据个数,调试设计了一个3×10×2的BP神经网络,其输入层由3个神经元构成,分别为硅灰石纤维的处理方法、硅灰石纤维的加入量和试验过程中的法向载荷。隐含层有10个神经元。输出层2个神经元分别为材料的摩擦系数和磨损量。基于上述BP神经网络对硅灰石纤维增强超高分子量聚乙烯基复合材料的干滑动摩擦磨损性能进行了模拟和预测。对神经网络的训练和检验表明该BP神经网络能够较好地预测影响因素对复合材料的干滑动摩擦和磨损的作用,大部分数据的预测值与试验值的误差在10%以内,其仿真精度能够满足实际的摩擦磨损预测要求。     

超高分子量聚乙烯渔网线捻回角与强力的初探

本文叙述了采用 8种网线复捻捻回角的超高分子量聚乙烯渔网线强力性能的试验结果。经分析可见 ,网线的断裂强力、单线结强力均与捻回角的余弦呈回归关系。以网线的断裂强力性能为主 ,兼顾网线的单线结强力、断裂伸长率等性能参数 ,比较UHMWPE、普通聚乙烯和聚酰胺三种纤维制成网线后 ,它们的强力利用率均应 >6 5 % ,由此得出制作超高分子量聚乙烯渔网线合理的捻回角区间为 18°～ 2 1°     

超高分子量聚乙稀(UHMWPE)及其复合材料的土壤粘附

利用正交试验设计理论,研究了试验因素（如土壤水分、载荷、载荷作用时间）及其交互作用对土壤在超高分子量乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）及其基复合材料及４５钢,表面粘附力的影响,得到了粘附力与试验影响因素间的回归方程。研究结果表明：在所考察的试验因素中,含水量对粘附力的影响最大,其次为土壤载荷和载荷作用时间。各影响因素对土壤在不同材料表面粘附的影响程度不同。研究结果同时表明：各因素间的交互作用对不同材料的土壤粘附力影响不同,反映了固体表面的热力学状况对土壤粘附力的影响。     

抗风浪网箱超高分子量聚乙烯复合绳的研究

以国产UHMWPE纤维为材料,采用八股编绞绳编绞工艺和复合技术,研制了适合大型抗风浪养殖网箱技术和使用要求的UHMWPE复合绳,并对其性能进行了测试。结果表明,绳索的平均断裂强度为PA绳的3.7倍、PP绳的4.0倍。绳索经氨酯基树脂复合后断裂强力平均提高8%,断裂强度达9.89～13.2cN/dtex,伸长率为5.5%～9.1%。绳索拉伸疲劳性能为加载循环2400次后的强力保持率仍达100%。高强度、低伸长、抗疲劳复合绳索的研究结果,可为养殖网箱等海洋工程配套设计、安全使用等提供技术依据。     

渔用超高分子量聚乙烯/石墨烯纳米复合纤维的结构与蠕变性能

采用熔融纺丝法制备渔用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/石墨烯(GR)纳米复合纤维,研究了GR含量对UHMWPE纤维结构、热性能、力学性能与蠕变性能的影响。结果显示,GR在UHMWPE纤维基体中的分散情况以纳米级厚度为主,当GR含量为1‰和3‰时,GR在UHMWPE纤维基体中分散均匀,当GR含量为5‰时,GR在UHMWPE纤维基体中出现大的团聚体。与纯UHMWPE纤维相比,UHMWPE/GR纳米复合纤维的断裂强度和结节断裂强度均有显著提高,表明一定含量的GR可有效增强UHMWPE的抗蠕变性能且降低其蠕变速率。当GR含量为3‰时,断裂强力提高了31.9%,蠕变率降低了27.3%。当UHMWPE经GR改性后,纳米粒子与聚乙烯链段相互作用力增强,晶区附近受限的非晶区链段增多,α转变峰逐渐增强增宽。研究表明,通过纳米改性技术,可以显著提高超高分子量聚乙烯纤维的力学性能和抗蠕变性能,为实现渔用材料的高性能化提供理论依据。     

滑动速度和磨料对UHMWPE和PTFE磨损的影响

在自由式磨料磨损试验机上对具有优良减粘性能的超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)和聚四氟乙烯(PTFE)进行了试验 ,评价了两种高聚物材料的抗磨料磨损性能 ,通过磨损表面形态分析 ,探讨了滑动速度和磨料特性对两种材料磨料磨损行为影响的微观机理