三维整体编织技术课件.ppt

三维整体编织技术 主要内容： 第一章 综述（2） 第二章 二维编织（2） 第三章 二步法三维编织（4） 第四章 四步法三维编织（6） 第五章 三维整体异型编织（4） 课时安排：讲课－12～13次 实习－5～6次 其它－2～3次 教学参考书： 1，Frank K. Ko. Three-Dimensional Fabrics for Composites. Textile Structural Composites, Elsevier 1989 2，肖长发 编著. 纤维复合材料—纤维、基体、力学性能. 北京：中国石化出版社，1995年8月. 3，陈利. 三维编织复合材料的细观结构及其弹性性能分析. 天津纺织工学院博士研究生论文，1998年9月. 4，道德锟,吴以心,李兴国 编著. 立体机织物与复合材料. 上海:中国纺织大学出版社,1998年8月 其它参考： 1，先进复合材料制造技术，化工出版社，2004.5[美] 2，先进复合材料手册，机械工业出版社，赵渠森主编 3，聚合物基复合材料手册，化工出版社，陈祥宝主编 4，期刊《复合材料学报》《composite science and technology》《composites》《纺织学报》等 第一章 综述 1，概述 2，编织的基本概念 沿织物成型方向取向的三根或多根纤维（或纱线）按不同的规律运动，从而使纤维（或纱线）倾斜交叉，并相互交织在一起，形成织物。 3，概念要点 纺织，倾斜，区别于针织，区别于机织，幅宽，厚度，异型 4，编织的分类 维数，形式，循环步骤，成型长度 5，编织过程 织前准备--编织----成型---提升 编织技术的发展和应用 至19世纪30年代末，编织物仍被认为是一种手工艺品。最早将编织物看作一种工程结构材料是在19世纪40年代，W. J. Hamburger 在他的文章中首次定义了一些与管状编织物性能有关的几何因素；50年代，D. Brunn scheiler 深入研究了管状编织物的成型工艺以及几何结构和拉伸性能；60年代，W. A. Douglass详细讨论了编织技术及机理，提出了编织物作为复合材料增强体可以降低异型构件的制造成本。编织物作为工程材料才又一次引起了人们的关注。 A,传统的三维编织是在二维编织技术上发展起来的角轮驱动的工艺。包括三组纱线分布在矩形排列的角轮上。角轮的运动使三组纱线分别按各自的轨道运动。 B,1969年Bluck 提出高速斜织和编织方法。 1971年，General Electric的研究人员开发的“Omniweave”是三维编织技术的一个新发展。这两种方法的编织机理不同于传统的编织技术，采用不连续的排和列的运动取代了角轮连续运动，出现了四步法三维编织的雏形。 1973年，德国人Maistre申请了一个专利，开发了一种编织三维织物的方法，被认为是第一台全自动的三维编织机，可形成4*2的编织物。 1982年，Floretine 申请了一个专利为“Magnaweave”的机器设备，使四步法三维编织得到了彻底的完善。同时他提出了21*21由气动驱动的方型四步法编织机，由开关控制行和列的驱动，纱管直径为1.5英寸，带纱不多。 随后，美国大西洋研究公司生产了一个大型四步法三维编织机，携纱器64*194。编织的形式为四步法1*1编织，基本为定长编织。 1989年，北卡州立大学研制成功了一种全自动连续喂纱的四步法编织机，它的携纱器数量比较少，但是是全自动连续喂纱，这是一个很重要的进展。 二维编织物 二维编织机 五、工艺参数计算 已知：纱线名义宽度d；管状编织物内径D；纱线单位长度重量g； 求：1，编织纱线根数n：假设编织物表面100%被纱线覆盖。一个倾角方向的纱线 n/2= π D/f= π DcosΦ/d n=2 π DcosΦ/d 2，单位长度编织物重量w 单位长度1中纱线长1/ cosΦ，重量g/ cosΦ ，所以w=ng/ cosΦ 编织角Φ：设提升速度v；纱管围绕底盘的转速为N；纱线在模具上每分钟绕N圈，一圈的提升距离v/N;横向长度π D: tg Φ= π DN/v 若纱线在模具上绕一圈又回到原来位置的距离 t， tg Φ= π D/t 第三章 二步法三维编织 一、定义： 二步法三维编织包含两个纱线系统，一个纱线系统为编织纱，另一个纱线系统是轴纱 。在编织过程中，轴纱保持不动，编织纱按一定的规律运动，相互交织，并把轴纱捆绑起来，从而形成了一个不分层的三维整体结构。在编织过程中纱线在机器上的排列形式经过两个机器运动