三维整体编织技术的研究现状

三维整体编织技术的研究现状

宋一帆1 贺辛亥1 张志毅2 王 晨1

(1.西安工程大学,陕西西安,710048;2.陕西黄河集团有限公司,陕西西安,710043)

摘要: 总结三维整体编织技术的发展现状㊂介绍了三维整体编织工艺原理及可实现整体编织的主动携纱器㊁增减纱携纱器和底盘设备;分析了现有三维整体编织技术存在自动化程度及编织效率低㊁预制件产品结构及品种单一㊁均匀性和可重复性差等问题;提出了一种基于A G V小车模型的主动携纱器设计思路,介绍了其整体设计方案与工作方式㊂认为:该携纱器模型结合其编织工艺,可实现预制件的整体编织,具有较好的应用前景㊂

关键词: 三维整体编织;编织工艺;A G V小车;主动携纱器;底盘结构

中图分类号:T S106.6 文献标志码:B 文章编号:1000-7415(2019)03-0080-05

R e s e a r c hS t a t u s o fT h r e e-d i m e n s i o n a l I n t e g r a t e dB r a i d e dT e c h n o l o g y S O N GY i f a n1 H EX i n h a i1 Z H A N GZ h i y i2 W A N GC h e n1

(1.X i'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,S h a a n x iX i'a n,710048;

2.S h a a n x iH u a n g h eG r o u p C o.,L t d.,S h a a n x iX i'a n,710043)

A b s t r a c t D e v e l o p m e n t s t a t u s o f t h r e e-d i m e n s i o n a l i n t e g r a t e db r a i d e d t e c h n o l o g y w a s s u mm a r i z e d.P r i n c i p l e o f t h r e e-d i m e n s i o n a l i n t e g r a t e db r a i d e da n da c t i v e y a r nc a r r i e r,i n c r e a s ea n dd e c r e a s e y a r nc a r r i e ra n dc h a s s i se-q u i p m e n tw h i c h c o u l d r e a l i z e i n t e g r a t e d b r a i d e dw e r e i n t r o d u c e d.D i s a d v a n t a g e s o f e x i s t i n g t h r e e-d i m e n s i o n a l i n t e-g r a t e db r a i d e d t e c h n o l o g y w e r e a n a l y z e d.T h e d i s a d v a n t a g e s i n c l u d i n g l o w e r a u t o m a t i o nd e g r e e a n db r a i d i n g e f f i-c i e n c y,s i n g l e p r e f a b r i c a t e d p r o d u c t s t r u c t u r e a n dv a r i e t y,w o r s eu n i f o r m i t y a n d r e p e a t a b i l i t y.Ad e s i g n i d e a o f a c-t i v e y a r n c a r r i e rw a s p r o p o s e db a s e do nA G Vt r o l l e y m o d e l.I t so v e r a l l d e s i g na n dw o r k i n g m e t h o d sw e r e i n t r o-d u c e d.I t i sc o n s i d e r e dt h a t i n t e g r a t e db r a i d e do f p r e f a b r i c a t e d p r o d u c t c a nb er e a l i z e db y c o m b i n gy a r nc a r r i e r m o d e l a n db r a i d i n gp r o c e s s.I t h a s ab e t t e r a p p l i c a t i o n p r o s p e c t.

K e y W o r d s T h r e e-d i m e n s i o n a l I n t e g r a t e d B r a i d e d,B r a i d e d P r o c e s s,A G V T r o l l e y,A c t i v e Y a r n C a r r i e r, C h a s s i sS t r u c t u r e

20世纪70年代以来,随着航空航天技术的迅速发展,急需具备质量轻㊁强度和模量高以及耐高温等优点的结构复合材料[1-2]㊂通过三维编织技术所制备的复合材料具备上述要求,且具有结构不分层㊁易设计等特性,可代替传统的高性能航空金属材料,因而该技术得到了迅速的发展[3-5]㊂三维编织复合材料能满足实际应用中多向载荷和多向热应力的要求,其截面尺寸沿轴向方向变化基金项目:中国纺织工业联合会指导性项目(2016052,2015116);陕西省工业科技攻关项目(2016G Y-014);陕西2011产业用纺织品协同创新中心项目(2015Z X-02)

作者简介:宋一帆(1992 ),男,在读硕士研究生;贺辛亥,通信作者,教授,h e x i n h a i@x p u.e d u.c n

收稿日期:2018-10-20的异形件,如飞机螺旋桨叶㊁雷达罩㊁风电叶片㊁导弹弹头防热套等,并不是外形规则的等截面结构[6-8]㊂目前获得异形编织复合材料的主要方法是先制备尺寸合适的等截面复合材料,然后通过机械加工以获得最终需要的外形尺寸㊂显然,此方法会严重损伤增强纤维,破坏试件结构的完整性,使试件的力学性能大幅衰减[9-10]㊂三维整体编织技术在工艺上突出的特点是具有编织变截面或异形截面织物的能力,运用编织工艺和设备上的技术特点,通过改变编织底盘中携纱器的阵列形状和每个携纱器所载纱线的细度及其运动形式,能够按零件的形状和尺寸大小直接编织出三维预制件[11-13],进而保证零件整体结构性能㊂因此三维整体编织工艺和设备得到了重视和迅速的

】08【C o t t o nT e x t i l eT e c h n o l o g y 第47卷 第3期

2019年3月=================================================