[發(fā)明專利]一種三維織造張力控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911409455.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110983578B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉豐;單忠德;杜悟迪;吳曉川;李志坤;陳哲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京機科國創(chuàng)輕量化科學研究院有限公司
• 主分類號: D03D41/00
• 分類號: D03D41/00;D03D25/00
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本發(fā)明涉及纖維增強復合材料預制體制造領(lǐng)域，具體涉及一種復合材料三維織造張力控制方法。本發(fā)明的步驟為：設定紗線張力，計算出在織造過程中，織造針在任意位置的理論紗線織造偏角?？椩爝^程中通過對織造偏角進行實時檢測，并與理論織造偏角對比，主動收放張力施加線，實現(xiàn)對織造偏角的控制從而實現(xiàn)對張力的控制。本發(fā)明提出的三維織造張力控制方法實現(xiàn)了預制體三維織造過程的張力控制，有利于提高三維織造過程的可控化、自動化程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復合材料預制體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復合材料三維織造張力控制方法。

背景技術(shù)

由于近些年能源的逐漸匱乏，材料制造業(yè)的生產(chǎn)和運輸成本大大增加，因此很多研究者著重于研究材料的輕量化技術(shù)。20世紀60年代以來，多種具有三維結(jié)構(gòu)的纖維增強復合材料發(fā)展起來，因為其具有損傷容限高、層間性能好、結(jié)構(gòu)設計靈活等優(yōu)點，廣泛應用于航空航天、國防軍工等尖端領(lǐng)域。

隨著復合材料預制體三維成形技術(shù)的發(fā)展，預制體生產(chǎn)過程向著自動化、可控化方向發(fā)展，預制體成形的質(zhì)量穩(wěn)定性要求也越來越高。常規(guī)使用張力傳感器直接在工藝過程中進行張力檢測并進行控制的方式存在著對纖維磨損大，占地空間大，織造張力難以控制的問題，缺乏一種適用于三維織造的張力控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要提供一種三維織造張力控制方法，該方法主要解決三維織造領(lǐng)域中織造張力難以控制的問題。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種三維織造張力控制方法，具體步驟如下：

(a)根據(jù)織造的紗線(12)規(guī)格、預留紗線(12)長度，設定紗線(12)的張力，并根據(jù)織造針(11)與已織造預制體(13)的高度差、預留紗線(12)的長度，計算出在織造過程中織造針(11)在任意位置的理論紗線織造偏角；

(b)織造過程中，實時檢測織造偏角，織造偏角大于理論紗線織造偏角進入步驟(c)，織造偏角小于理論紗線織造偏角進入步驟(d)；

(c)張力施加線(15)主動放線，使紗線織造偏角等于理論紗線織造偏角；

(d)張力施加線(15)主動收線，使紗線織造偏角等于理論紗線織造偏角；

(e)重復步驟(b),完成單層紗線織造；

(f)張力控制停止。

進一步地，織造偏角為織造過程中，靠近地面一側(cè)紗線與地面所形成的夾角。

進一步地，采用非接觸測量的方式檢測織造偏角。

進一步地，張力施加線的材質(zhì)為高抗拉剛度線材，包括但不限于碳纖維、芳綸纖維。

本發(fā)明的有益效果是：

1)能夠?qū)崿F(xiàn)在預制體織造過程中的張力控制，對多根紗線同時進行控制，能夠減少織造過程中紗線打結(jié)、張力突變等問題的出現(xiàn)，有利于提高三維織造過程的可控化、自動化程度。

2)采用非接觸的檢測方式，不占用紗路空間，減小了織造過程中的紗線磨損，有利于復合材料預制體的高質(zhì)量成形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明三維織造張力控制方法原理示意圖

圖2為本發(fā)明三維織造張力控制方法具體實施方式示意圖

圖3為本發(fā)明三維織造張力控制方法流程圖

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的說明。