复合材料筒摩擦系数各向异性影响因素研究

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1、2015年第3期导弹与航天运载技术No.32015总第339期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.339文章编号：1004-7182(2015)03-0064-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20150316复合材料筒摩擦系数各向异性影响因素研究王华吉，赵衡柱，吴新跃，顾银芳（北京航天发射技术研究所，100076）摘要：对复合材料筒摩擦系数各向异性的影响因素进行试验研究，试验选取不同编织形式、不同树脂含量的玻璃纤维织物布，采用摩擦系数测试试验的方法对各影响因素进行分析。试验结果表明复合材料织物布

2、的编织方式是造成摩擦系数各向异性的主要原因，随着树脂含量的增加，摩擦系数的各向异性逐渐减少，同时复合材料筒成型用模具的表面状态也对其摩擦系数各向异性有一定的影响。针对上述结论，开展复合材料筒摩擦试验，试验结果与各影响因素的影响规律一致。关键词：复合材料；各向异性；织物布；聚四氟乙烯；摩擦系数中图分类号：TJ768文献标识码：AStudyontheFactorsoftheAnisotropicFrictionofCompositeCanisterWangHua-ji,ZhaoHeng-zhu,WuXin-yue,GuYin-fang(BeijingI

3、nstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing,100076)Abstract:Thefactorsoftheanisotropicfrictionofcompositecanisterwerestudied,bytheexperimentsoffrictionfactorsofcompositefabrics,withdifferentweavesanddifferentresincontent.Theresultsshowthattheweavingmethodsofcompositefabricsarethem

4、ainreasonoftheanisotropicfrictionofcompositecanister,thedifferencesdecreasebytheincreasesoftheresin,andthesurfacesofthecanister-mouldalsohavetheinfluencesontheanisotropicfrictionofcompositecanister.Thefrictionexperimentsofdifferentcanisterwereimplementedandtheresultstestifiedt

5、heconclusionabove.KeyWords:Compositematerial;Anisotropic;Fabrics;PTFE;Friction0引言玻璃纤维/环氧树脂干法预浸料成型的复合材料筒为研复合材料发射筒具有比刚度高、比强度高、耐腐究对象，对低摩擦系数材料——聚四氟乙烯在其内表蚀性好以及可设计性强等诸多优异性能，在航空航天面摩擦系数各向异性的影响因素开展研究。领域得到广泛应用。复合材料最为显著的特点之一是各向异性，它使得产品可以根据不同的需要进行个性1摩擦系数影响因素分析化的设计。复合材料筒内表面摩擦系数的各向异性是摩擦系数是表

6、征两个接触物体表面摩擦特性的参指沿复合材料筒轴向和环向摩擦系数呈现出各向异性数，其主要影响因素包括接触物体的材料特性以及两特征，使得在复合材料筒内部轴向运动的结构会产生物体的表面状态。聚四氟乙烯为各向同性材料，可以[1]认为其对摩擦系数的各向异性无影响。本文主要研究沿周向的偏离，当对周向偏离有较高精度控制要求时（如导弹在发射筒内部的装填及弹射出筒等），这种偏复合材料筒摩擦系数各向异性的影响因素。离尤其要引起重视。复合材料筒采用干法预浸料成型，其具体的成型目前，在摩擦各向异性方面的研究主要集中在理流程见图1。[2-6]论模型和计算方法，以及复合材料纤

7、维方向及模量[7,8]各向异性对超声马达的影响研究等，对于复合材料各向异性摩擦的影响因素及影响规律研究少有涉及，主要是由于原材料的各向异性导致复合材料产品宏观性能指标影响因素多、机理复杂。本文以内表面采用图1复合材料筒成型流程收稿日期：2014-10-23；修回日期：2014-11-04作者简介：王华吉（1986-），男，工程师，主要研究方向为冷发射技术第3期王华吉等复合材料筒摩擦系数各向异性影响因素研究65复合材料筒成型过程主要包括：分别称为经纱和纬纱。经纱密度为20根/cm，纬纱为a）由选定的纤维复合材料按照特定编织方式编织18根/cm；根据经

8、纱、纬纱的不同编织方式可以分为成纤维织物布；平纹、斜纹、四枚缎、五枚二飞、五枚三飞、八枚三b）由选定的树脂按照特定的厚度制