三维正交织物的织造方式毕业论文

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1、摘要随着三维纺织增强复合材料愈来愈多地应用到各个领域，使得三维纺织预制件的制造与改良也成为了纺织行业的新一课题。本文采用不同的织造方式——经向接结、纬向接结、缝合连接来织造三维织物，探讨不同织造方式引起的不同的纱线屈曲、纤维取向、纤维体积分数、织物密度等对三维纺织预制件的力学性能的影响，给今后三维纺织预制件的制造提供一定的参考。关键词：经向接结；纬向接结；缝合连接；复合材料；强度试验ABSTRACTWiththethree-dimensionaltextilereinforcedcompositesincreasinglyappliedtovariousfields,making

2、three-dimensionaltextilemanufacturingandimprovedpreformtextileindustryhasbecomeanewtopic.Inthispaper,usingdifferentweavingmethods-binderwarp,weftstitching,weavingthree-dimensionalfabricsewnconnections,exploredifferentyarnswovenindifferentwaysduetobuckling,fiberorientation,fibervolumefraction,

3、three-dimensionaltextilefabricdensityaffectthemechanicalpropertiesofthepreformtothefuturethree-dimensionaltextilepreformmanufacturetoprovideareference.Keywords:warpbinder;zonalstitching;stitchedconnection;compositematerials;strengthtest目录0前言11三维复合材料概述21.1几种常见的三维纺织增强复合材料21.1.1三维正交机织物21.1.2缝合连接

4、三维纺织复合材料预制件31.1.3角连锁三维机织物31.1.4三维蜂窝状织物41.1.5三维编织复合材料41.2三维编织增强复合材料的应用51.2.1航空航天领域的应用51.2.2船舰领域的应用61.2.3土工建筑领域的应用61.2.4军事领域的应用61.2.5医学领域的应用71.2.6机动车辆领域的应用72实验材料及装置设备82.1实验原料的选择82.1.1几种常用的三维纺织品原料82.1.2材料性能及可织造性的分析82.1.3本次实验选用的纱线原料92.2主要实验设备及用具102.2.1实验装置102.2.2实验用具123实验试样的织造及力学性能测试133.1经向接结的三维正

5、交织物的织造133.1.1织造前准备133.1.2穿综133.1.3穿筘153.1.4织造153.2纬向接结的三维正交织物的织造173.2.1穿综穿筘173.2.2织造173.3平纹布的织造及缝合183.3.1平纹布上机图183.3.2平纹布的缝合183.3.3缝合层数的选择193.4三种试样力学性能测试203.4.1实验参数203.4.2实验过程203.4.3实验数据214实验结果与讨论224.1三维织物强度理论公式224.2本次实验结果与理论公式得出结果之比较235总结25武汉纺织大学2014届毕业论文设计0前言在航空航天领域对高性能复合材料新需求的推动下，从20世纪80年代

6、起，三维纺织技术得到了迅速发展。采用三维纺织预成型体增强的复合材料，具有优异的综合力学性能、更高的损伤容限以及卓越的抗烧蚀性能，为复合材料应用于主承力结构件和多功能结构件提供了广阔的前景。纺织结构复合材料除保持有层板复合材料的优点外，还在很大程度上改善了层板复合材料长期存在而无法解决的问题。其有着高效的分层抑制，更高的容损和卓越的冲击、弹道以及超过二维织物层压板的爆炸性能特点。同时，这种类型的复合材料在几乎连续的平直纤维中，比各自“传统”类型的三维联锁编织复合材料显示出更好的面内刚度和强度性能[15]。因此从其产生以来，得到了广泛的重视及发展，正逐渐在航空航天、国防军事、风能发电

7、、土木工程等领域展现其优异的性能及广阔的发展前景。国外有学者对三维编织复合材料的弹性性能提出过一些分析模型，但是在公开发表的学术论文中，对三维编织复合材料的强度性能的计算模型及相应的实验数据并不多。在此，本文将在北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系燕瑛教授的已发表的论文[14]基础上对其提出的三维编织复合材料强度性能的计算模型进行验证和探讨。本文首先简要介绍了三维复合材料特性以及发展状况，以及试验所需的三维正交织物的制备过程，然后描述了试验试样拉伸强力的测试，最后引出燕瑛教授的