不锈钢纤维多孔体是由不锈钢纤维经过编织、压制等工艺制造成型的三维空间孔隙结构,高强度、低密度、低成本是其特点,具有巨大的研究价值和应用潜力。不锈钢纤维作为多孔体的主要原料,具有优良的导电性、耐腐蚀性、耐热性,广泛应用于纺织、过滤、降噪、电磁屏蔽等领域。随着研究的深入,其应用范围不断扩大。不锈钢纤维复合板是以树脂为基体,不锈钢纤维为增强体经过复合工艺所得到同时具有两种原材料优点的新型材料,具有良好的力学性能。高比强度与高比模量使其具有极好的承载能力,良好的抗腐蚀能力使其能在酸、碱等恶劣环境中工作。这种材料在抗冲击、吸能方面有独特的优势,在电动汽车等领域具有强大的竞争力,具有广泛的应用前景和发展空间。本文采用自主研发的纤维剪切装置制备304不锈钢短纤维,设计了剪切装置的控制电路,保护装置并提升安全性能。将硬质合金刀具的结构由焊接变为机械式固定结构,合金刀片利用率提高7倍,刀架的利用率也大大提高,实现了不锈钢纤维的连续批量生产并降低成本。通过实验测试三种刀片的使用寿命,发现YBC251涂层刀具具有最佳的剪切性能。通过电子显微镜研究三种刀片的磨损情况,分析其磨损破坏机制。研究表明,YG8主要表现为粘着磨损、YW1为氧化磨损、YBC251为疲劳磨损。YBC251涂层刀具的2 3Al O、TiN涂层有效减缓了刀片的磨损,提高了其使用寿命。本文利用真空无压浸渗法制备了304不锈钢纤维与191不饱和聚酯树脂的复合板,并对复合板试样进行力学性能测试。研究表明,复合板中不锈钢纤维体积含量相对较低时,拉伸强度对纤维体积含量的变化相对敏感,拉伸强度随着纤维体积含量的增大而增大;当纤维体积含量较高时,继续增加含量对拉伸强度的影响有限。复合板压缩应力-应变曲线具有典型的弹、塑性阶段特征,具有明显的下屈服极限,屈服应力随不锈钢纤维体积含量增大而提高但存在上限。复合板冲击韧性随不锈钢纤维体积含量上升而增大。复合板弯曲最大载荷与不锈钢纤维体积含量呈正相关,同时纤维含量高的试样达到最大载荷之后破坏速度更快。在扫描电子显微镜下分析了复合板界面的破坏形式,主要为脱粘和脱层,而不锈钢纤维呈现多种断裂形式。利用VOF相流技术建立多孔体流场界面的数学方程,并抽象出多孔体中流场的数学模型,ANSYS数值模拟表明流场内最大速度出现在纵、横纤维束的相交形成的凹槽流道内,流体速度分布相对集中,压力分布相对均匀,预测渗透率为5.62e-92m。基于渗透性的实验测量多孔体的孔隙分布,表明相同孔隙率的不同多孔体具有不同的孔隙整体分布,但是平均孔径尺寸和相对集中的尺寸区间分布具有相似性。纤维直径影响多孔体的渗透性能,直径越小渗透性越差。利用ANSYS生死单元功能实现复合板纤维骨架与树脂的复合,并对复合板压缩变形过程进行数值模拟。模拟结果表明,压缩式样底部横向扩展最快而形成鼓形,纤维体积含量越大,骨架结构越稳定、紧凑,界面以及树脂固化体失去承载能力后独自承载能力更强,因此变形与破坏程度更小。