[發(fā)明專利]網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210387135.9
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN102926102A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李典森;江雷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): D03D25/00
• 分類號(hào): D03D25/00;D04C1/06;B29C70/10
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1.一種網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，該車廂底板以三維整體編織工藝和三維整體機(jī)織工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，按照16步編織織造步驟完成。其特征在于：該車廂底板結(jié)構(gòu)不同于以往的三維四向、三維五向、三維六向、三維七向編織結(jié)構(gòu)，包括貫穿復(fù)合材料x、y、z三個(gè)方向的八組紗線系統(tǒng)：編織紗線系統(tǒng)、軸紗系統(tǒng)、橫向填充緯紗系統(tǒng)、縱向填充緯紗系統(tǒng)、+45度填充緯紗系統(tǒng)、-45度填充緯紗系統(tǒng)、橫向交織緯紗系統(tǒng)、縱向交織緯紗系統(tǒng)，八組紗線系統(tǒng)之間按照不同的交織規(guī)律相互連鎖編織形成致密的三維整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，其特征在于：不同紗線系統(tǒng)之間具有不同的紗線交織規(guī)律。編織紗線系統(tǒng)和軸紗系統(tǒng)由三維編織機(jī)機(jī)器底盤的攜紗器所攜帶，按照四步法編織攜紗器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行交織，其中，編織紗線系統(tǒng)攜紗器在面內(nèi)沿“Z”字形軌跡運(yùn)動(dòng)，軸紗系統(tǒng)攜紗器在面內(nèi)沿水平方向作往返直線運(yùn)動(dòng)；橫向填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)橫向行方向均勻的夾持在不同行編織紗線之間；縱向填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)縱向列方向均勻的夾持在不同列編織紗線之間；+45度填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)+45度方向均勻的夾持在不同+45度行編織紗線之間；-45度填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)-45度方向均勻的夾持在不同-45度列編織紗線之間；橫向交織緯紗系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)規(guī)律，在面內(nèi)沿橫向行向與編織紗線連鎖交織。縱向交織緯紗系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)規(guī)律，在面內(nèi)沿縱向列向與編織紗線連鎖交織。所述的設(shè)計(jì)規(guī)律是指橫向/縱向交織緯紗與編織紗線的交織規(guī)律按照制件所要求的不同織物組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，其特征在于：該復(fù)合材料車廂底板既具有三維編織結(jié)構(gòu)，又具有三維機(jī)織結(jié)構(gòu)。編織紗線系統(tǒng)和軸紗系統(tǒng)按照四步法三維編織運(yùn)動(dòng)規(guī)律交織，形成三維編織結(jié)構(gòu)，而橫向/縱向交織緯紗系統(tǒng)與編織紗線系統(tǒng)按照不同織物組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行交織，形成三維機(jī)織結(jié)構(gòu)。所述復(fù)合材料車廂底板的編織角范圍為0°-50°之間；所述復(fù)合材料車廂底板的纖維體積含量比現(xiàn)有的編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料顯著增加，可以達(dá)到70%以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，其特征在于：軸向紗線系統(tǒng)的加入位置、軸紗系統(tǒng)與編織紗線系統(tǒng)的數(shù)量比例可以進(jìn)行任意設(shè)置。同時(shí)，在一個(gè)編織循環(huán)中，分別加入了兩組橫向和兩組縱向填充緯紗系統(tǒng)、分別加入了兩組+45度和兩組-45度填充緯紗系統(tǒng)以及分別加入了兩組橫向和兩組縱向交織緯紗系統(tǒng)。所述的一個(gè)編織循環(huán)為權(quán)利要求書10所述的制備方法中，八組紗線系統(tǒng)完成十六步編織織造步驟，構(gòu)成一個(gè)編織循環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，其特征在于：橫向/縱向交織緯紗與編織紗線系統(tǒng)交織的織物組織結(jié)構(gòu),可以是平紋、斜紋、緞紋、經(jīng)平絨、緯平絨、變化組織等中的一種。由于橫向/縱向交織緯紗與編織紗線系統(tǒng)交織的織物組織結(jié)構(gòu)變化，將演變出不同種類的三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)，如三維整體多向斜交連鎖貫穿編織結(jié)構(gòu)，三維整體多向正交分層連鎖編織結(jié)構(gòu)，三維整體多向正交貫穿連鎖編織結(jié)構(gòu)，等。在一個(gè)編織循環(huán)中，橫向交織緯紗與編織紗線交織的織物組織結(jié)構(gòu)和縱向交織緯紗與編織紗線交織的織物組織結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)狀三維整體多向連鎖編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料車廂底板，其特征在于：所述復(fù)合材料車廂底板結(jié)構(gòu)中的紗線具有多種取向，紗線的形態(tài)也各不相同。編織紗線在空中沿對(duì)角線四個(gè)方向取向，分別分布于兩組相交的平行平面內(nèi)，編織紗線保持為直線形態(tài)。軸紗沿編織成型方向取向，橫向填充緯紗沿面內(nèi)橫向行方向取向，縱向填充緯紗沿面內(nèi)縱向列方向取向，+45度填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)+45度行方向取向，-45度填充緯紗系統(tǒng)沿面內(nèi)-45度列方向取向，并且該五組系統(tǒng)的紗線均保持為順直形態(tài)；橫向/縱向交織緯紗與編織紗線具有屈曲交織的特征，不同織物組織交織結(jié)構(gòu)的橫向/縱向交織緯紗在預(yù)型件中的屈曲形態(tài)不同；連鎖編織方式?jīng)Q定了橫向/縱向交織緯紗的取向。對(duì)于三維多向正交貫穿連鎖編織結(jié)構(gòu)，橫向/縱向交織緯紗取向基本為沿面內(nèi)橫向行或面內(nèi)縱向列方向；對(duì)于三維多向斜交連鎖貫穿編織結(jié)構(gòu)，橫向/縱向交織緯紗的取向則與面內(nèi)橫向行或面內(nèi)縱向列方向呈一定的角度。