玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,其具有价格低廉、机械强度高、抗腐蚀性好等一系列优异性能,因此在各大工程领域被大量使用。然而,在玻纤制品生产过程中,玻璃纤维束会受到多种摩擦作用导致产品出现瑕疵。通过对当前各项研究分析发现,在织物织造过程中纱线所受摩擦受到多种因素的共同作用。若能对玻璃纤维束在织造生产过程中所受摩擦作用进行系统性地分析,得到各影响因素对摩擦性能的影响规律,不仅能为玻纤制品工艺参数的分析改进提供客观的参考依据,还能进一步提高产品质量,达到节能减排的目的。本文以玻璃纤维束为研究对象,通过模拟织造生产过程中玻纤接触状态,结合摩擦学理论对各因素与玻璃纤维束间、玻璃纤维束与金属摩擦辊间摩擦性能的关系进行了实验研究,本文的主要研究内容与结论如下:(1)介绍了几种常见的摩擦性能测试方法,对织造过程中玻璃纤维束接触状态进行分析后,设计了基于悬挂法的玻璃纤维束摩擦性能测试平台,从硬件和软件两个方面完成整个测试平台的搭建。对测试平台的重要性能指标进行了实验测试,包括夹头夹持力测试、张力恒定测试、可重复性测试,验证了本平台实验结果的可靠性。(2)利用基于悬挂法的摩擦性能测试平台进行了玻璃纤维束间摩擦性能实验,经分析后设计了合理的实验方案。对实验数据进行处理后得出了不同参数(线密度、预加张力、负载、摩擦速率、包角、偏角)对摩擦性能的影响,并结合理论模型对影响机理进行了分析。实验与分析结果表明:增加预加张力会增大摩擦系数与摩擦力。玻璃纤维束间的摩擦系数值随着负载的增加而减小,该现象与非线性摩擦定律相符。摩擦速率对摩擦系数无明显影响规律。包角减小会导致玻璃纤维丝出现断裂弯折影响摩擦性能。偏角减小导致玻璃纤维束间接触面积增加,进而纤维丝发生重组纠缠增大了玻璃纤维束间摩擦力。(3)采用了基于绞盘法设计的摩擦性能实验台,对实验试样制备方法进行了改进,进行了玻璃纤维束与金属摩擦辊间摩擦性能实验。实验结果表明,玻璃纤维束与金属摩擦辊间摩擦系数与摩擦力都随着预加张力的增加而增大,且摩擦系数在张力增大到一定值后趋于平稳。不同线密度玻璃纤维束的摩擦系数随摩擦速率改变呈不同变化趋势,可能与摩擦过程中的粘跳现象有关。在相同测试条件下,不同线密度的玻璃纤维束摩擦系数值为1200tex>4800tex>2400tex。(4)根据摩擦力随着预加张力的增加而增大这一实验规律,设计了玻璃纤维束与金属摩擦辊截面实验方案,对不同张力下的截面状态进行了实验研究。通过微观观测,经对比后发现玻璃纤维束截面随张力变大趋于扁平,截面积有所减小,证明在张力增大的过程中纤维单丝发生了重排。此外,接触宽度的增加说明玻璃纤维束与金属摩擦辊间实际接触面积增加,结合黏着摩擦理论可证明摩擦力的增加。