机织三维正交(立体)织物
三维立体织物织造技术
03 14 22 34 42 54 62 15 23 35 43 55 63 74
05 16 24 36 44 56 64 17 25 37 45 57 65 76 66 46 26
13 11 12 33 31 32 53 51 52 72 60 01 14 20 34 40 54 21 35 41 55 61 74 62
• 3，园型编织 • 3.1编织纱线在机器底盘上的排列形式 • 1）编织纱线按圆周和径向排列构成主体部分 • 2）主体纱内外间隔排列边纱 • *周向排列纱线数为偶数 • *边纱排列使每一径向列的纱线根数相同
• 3.2编织步骤
• • • •
第1步：相邻径向的携纱器沿径向做相反方向运动 第2步：相邻周向的携纱器沿周向做相反方向运动 第3步：与第1步运动的方向相反 第4步：与第2步运动的方向相反
2，W. Li, M. Hammad, and A. El-Shiekh, Structural Analysis of 3-D Braided Preforms for Composites, Part I: The four-step Preforms, J. Text. Inst., 1990, 81, P491-514. Li 在该文中采 用实验的方法研究了四步法1*1编织预制件的内部纱线结构， 并在纱线为伸直的圆形横截面假设基础上，定义了代表性单 胞，推导了编织工艺参数间的关系。Li定义的单胞在拓扑上不 同于Ko所定义的单胞，Li的单胞取向与Ko的单胞关于编织轴 有45º 的偏转。同时Li还发现预制件表面的纱线结构不同于内 部的纱线结构。
三、携纱器在机器底盘上的运动轨迹 1）携纱器在机器底盘上沿一定的轨迹运动，每一条运动轨迹都 包含了一组携纱器，并决定了它们的位置，这特别有助于有若 干不同类型纱线组成的混杂编织。 2）编织过程中，四步完成一个机器循环，运动轨迹相同的携纱 器在机器底盘上的排列相差一个机器循环运动间距。在同一时 间，它们在同一轨迹的不同位置开始运动。 3）携纱器经过若干机器循环后都回到原来的位置，对于m*n方 型编织，携纱器的个数Nr（纱线根数）:
《三维机织物和三维织机3000字》
三维机织物和三维织机综述目录三维机织物和三维织机综述 (1)1.1三维机织物的研究现状 (1)（1）三维针织复合材料 (1)（2）三维编织复合材料 (1)（3）三维缝合复合材料 (2)（4）三维机织复合材料 (2)1.2三维机织物预制件的结构组织 (2)1.2.1正交组织 (2)1.2.2角联锁组织 (3)1.2.3三向交织组织 (3)1.3三维织机 (3)1.3.1国内外研究动态 (3)1.3.2织机的原理 (4)1.3.3织机的设计 (4)1.1三维机织物的研究现状今天，纺织材料正在蓬勃发展，并随着时间的推移而形成，它们取代了传统的金属、陶瓷，并被用于空间、航空和军事技术领域，并逐步拓展于汽车、船舶、机械和电子等。
复杂的三维结构，产生三维纤维的倾向，现在有各种不同的和非常有效的性能，形态具有可设计性，因此，三维纺织技术在国外迅速发展，国内也在努力研究。
现在我们所知道的的三维复合材料可分为三维针织、编织、缝合和三维机织。
（1）三维针织复合材料针织物特别适合作为深拉复合材料的增强结构，它还可以通过衬垫纱来制作结构稳定高的结构材料。
我们通过将针织物结构与针织物结构两两相结合，即可加强织物结构和针织物结构。
各种材料的开发能力和能量吸收能力都在显著提高，载荷和疲劳强度都在提高。
随着针织工业的快速发展，针织物做增强材料的市场占有率正逐年增高，且增长率最快。
针织技术、工艺、设备的改进和创新，使针织物具有更大范围的可设计性，在各个技术领域都受到了人们的高度关注和研究。
目前经编织物在三维针织物中占据绝大地位。
（2）三维编织复合材料编织是目前第一个用来制造三维复合材料预制件的纺织工艺，它是将两条以上的纱线在斜向或者纵向上相互交织，形成整体结构件。
在1960年以后就已经被应用。
三维编织复合材料具有高比强度、高比刚度、抗冲击韧性好等诸多优点，相比于层合复合材料制作工艺，这种三维编织结构非常适合高产结构生产。
空间技术和军备的主要领域现在将得到广泛应用。
三维机织物概念
三维机织物概念三维机织物是一种先进的纺织技术，它通过复杂的纤维排列和经纬交织，提供了传统二维织物无法达到的功能和性能。
本文将详细介绍三维机织物的概念，包括三维织物结构、织物设计、织物性能、织物应用、制造技术、可持续性发展、人体工程学和智能纺织品等方面。
1.三维织物结构三维织物结构是指织物在三个维度上的排列和交织方式，包括纤维排列、经纬交织等。
三维织物结构的主要特点是其立体性，使得织物在不同方向上具有不同的强度和韧性。
此外，三维织物结构还可以提供更大的表面积，有利于提高织物的透气性、吸水性和保暖性等。
2.织物设计织物设计是指根据特定需求和应用场景，设计出具有合适结构和性能的织物。
在三维织物设计中，需要考虑纤维类型、纱线数量、织物厚度、经纬密度、交织方式等因素。
此外，还需要考虑织物的功能性，如透气性、透湿性、抗菌性、防紫外线等。
3.织物性能三维织物具有许多独特的性能，包括高强度、高韧性、良好的透气性和保暖性等。
此外，三维织物还具有很好的环境适应性，可以在不同的环境条件下保持稳定的性能。
例如，某些三维织物可以在高温、低温、干燥、湿润等环境下依然保持其功能性。
4.织物应用三维织物在许多领域都有广泛的应用，如时尚、建筑、汽车等。
在时尚领域，三维织物可以用来制作各种高性能的服装和配饰，如户外服装、运动装备等。
在建筑领域，三维织物可以用来制作各种建筑结构和装饰材料，如篷布、遮阳板、墙体材料等。
在汽车领域，三维织物可以用来制作汽车零部件和内饰材料，如座椅、安全带、车门等。
5.制造技术三维织物的制造需要采用专门的织造和染整技术。
其中，织造技术包括经编和纬编等，可以用来制作各种不同结构和性能的三维织物。
染整技术则包括染色、印花、后整理等，可以用来处理织物，提高其性能和功能。
在制造过程中，还需要考虑生产成本和环保因素，尽量减少对环境的负面影响。
6.可持续性发展可持续性发展在三维织物制造中非常重要。
为了实现可持续发展，需要尽量选择环保的材料和生产工艺，减少资源的浪费和废弃物的产生。
产业用纺织品的形成与类别—产业用纺织品机织加工
4、金属丝的制织
（1）金属丝纤维的种类和准备工序。作为织造用金属材料有钢材，铝 、铜、黄铜、镍等。作为特殊用途的材料，白金也有使用。另外，作为 增强用，也有用石棉和金属纤维并捻后使用。使用最多的是钢材，其直 径大多为8.2mm以下，最细为0.025mm。在准备工序中，首先要实施 退火工序。因不需上浆，整经轴可直接作为织轴使用。
平面三向织物的结构如图所示
（1）是基础组织的平面三向织物， （2）是双平纹组织的平面三向织物， （3）是基础方平组织的平面织物。
平面三向织物的织造原理
三向织机示意图
三向织物形成示意图
图中所示为TW2000平面三向 织机。经轴八只位于织机的顶部 ，经纱从经轴向下引出到织物形 成区。织成织物后将织物从织物 形成区下面引出，卷在织机前面 的卷取装置上。送经装置由一个 包括垂直支架、横梁和十字撑档 的机架所组成。机架上安装了一 个大圆型的转盘，上面装着八个 经轴1、八只伺服电机及八套送 经装置。
3、玻璃纤维的织造。
玻璃纤维织物，作为产业用材料，近年来
，其产量迅速地增加。如在难燃、电绝缘、过 滤、以及强化塑料中的增强纤维等。作为织物 用的主要是玻璃长丝。由于其捻度低，使得单 丝的集束性不好，耐磨性也差，所以在准备时 需对长丝实施上浆，上浆一般采用罗拉上浆的 方式，是将丝一根根地与罗拉接触、上浆，然 后干燥、卷取。在织造时采用有梭织机，综丝 和纲筘需采用不锈钢或镀铬的材料，为了缓冲 经纱张力，采用摆动式经纱张力装置，采用大 直径卷布罗拉，罗拉表面用橡胶包覆，边撑也 用橡胶罗拉，为了防止纬缩等，还需采用纬纱 张力装置，梭子内侧面贴附兔毛等。
5、特殊织机的制织
1）圆型织机。圆型织机，虽也是有梭织机，但其机构和织物的形态都有一 定的特点。圆型织机生产效率高，多用于制织袋状织物。圆型织机虽有各 种形式，但其共同的特点为：
正交-准正交复合三维机织复合材料力学性能
正交-准正交复合三维机织复合材料力学性能作者：申晓刘向东田伟祝成炎来源：《现代纺织技术》2019年第02期摘要：为弥补单一结构三维机织复合材料在性能方面的不足，研究正交-准正交复合三维机织复合材料的力学性能。
以高强涤纶长丝为原料，分别织造四层正交和准正交三维机织结构作为预制件，依据均衡对称准则设计4种复合结构，选用双酚A环氧乙烯基脂为基体，制备正交、准正交及复合三维机织复合材料，并对制得的复合材料进行经向拉伸和弯曲性能测试。
结果表明：准正交三维机织复合材料的经向拉伸和弯曲性能均优于正交三维机织复合材料;在复合三维机织复合材料中，复合顺序对复合材料性能的影响大于复合比例;正交结构位于材料表层时复合材料可以获得更优异的力学性能。
关键词：复合结构;三维机织物;复合材料;经向拉伸性能;经向弯曲性能中图分类号：TS195.644文献标志码：A文章编号：1009-265X（2019）02-0006-06Abstract：In order to make up for the performance defect of 3D woven composite with single structure， mechanical properties of orthogonal and quasi-orthogonal 3D woven composites with combined structure were investigated. The high-strength polyester filament yarn was used as the raw material to weave four-layer orthogonal and quasi-orthogonal 3D woven structures as preformed units， and four kinds of combined structures were designed according to the principle of symmetry. Orthogonal woven composites， quasi-orthogonal woven composites and combined 3D woven composites were prepared by using bisphenol A epoxy vinyl ester as the matrix. Tensile and bending properties of the composites at warp direction were tested. The results indicated that tensile and bending properties at warp direction of the quasi-orthogonal woven composites were better than that of the orthogonal woven composites. Among the combined 3D woven composites， the effect of combined sequence was greater than the combined ratio. When the orthogonal structure was laid on the surface of the composites， the composites could get better mechanical properties.Key words：combined structure; 3D woven fabric; composite; tensile property at warp direction; bending property at warp direction三维机织复合材料是利用机织加工方法将多个系统的纱线连为空间网状结构，然后在一定条件下与基体复合而得到的一种高性能复合材料，具有良好的可设计性并且由于厚度方向上存在增强纤维，其强度、刚度、抗冲击性和抗疲劳性优良[1]。
第三节-三维正交立体织物的结构2011
思考题与作业题
➢1、立体机织物分哪几种？它们各自有何特 点？
➢2、叙述两种立体机织物的加工方法？ ➢3、什么是三维正交立体织物的纱线体积百
分率？试举例说明如何计算？
①纱线取矩形截面
②单元体成正六面体形状，上下 面、左右面、前后面分别与 XOY、XOZ、YOZ面平行
③各纱线成直线状，相互接触处 无间隙。
• 矩形边长：a,b；c，d；e，f。
1、单元体中纱线的体积百分率及各向纱线
在单元体中的百分率
Sx，Sy，Sz发分别是三组纱线的 截面积；
Ax，Ay，Az分别是单元体垂直于 X，Y，Z 方向的横断面面积。
• 纱线体积百分率与纤维体积百分率 不相同，关系是纤维在纱线中的体 积百分率，不固定
• 研究最紧密排列的纤维体积百分率 • 设各纤维是相同直径的圆断面形状，
各圆断面紧贴着，即每个圆断面的 周围有六个圆相切
• E等于圆面积与外切正六边形面
积的比值
E=
πr 2 2 3r 2
90.7%
• 立体织物纤维体积百分率
K=EC=0.907×0.75=68%
小结
一、立体织物与传统织物的比较 ➢交织纱线的方向数 ➢织物厚度 ➢纱线曲折情况 ➢织物形状复杂程度 ➢纤维状态不同
二、立体三向和多向织物结构
◊ 三向正交（3-D）结构 ◊ 4-D结构（四向结构） ◊ 5-D结构 ◊ 7-D结构 ◊ 11-D结构 ◊ 3-D圆筒体结构
4、三组相同形状直径圆形断面纱线正交立体 织物的纱线体积百分率
三组相同直径 圆形断面纱线立 体织物的纱线体 积百分率比正方 形断面低，即圆 形断面纱线立体 织物比正方形断 面纱线立体织物 具有更多的间隙。
三维正交机织物参数对纤维体积含量的影响
量经纱、纬纱和捆绑纱的重量以及织物的体积, 取玻
璃纤维的密度 d= 2. 54 g/ cm3, 则测试的纤维体积
含量可由式( 16) 计算, 结果如表 2。
纤维体积含量 =
纤维重量 d × 织物体积
( 16)
表 1 单元体结构尺寸( mm)
Table 1 The sizes of unit cell structure ( mm)
图 1 正交织物结构示意图 Fig. 1 Sch emat ic st ructu re of ort hogonal fabric
三维正交结构增强材料的织物参数主要包括经 纱、纬纱和捆绑纱的粗度, 经纱、纬纱的密度。单元体 是织物中最小的可重复单元, 是分析纤维体积含量 的基础。许多文献为了计算复合材料的弹性常量等 力学性能, 将单元体中的纱线截面看成椭圆形[ 4～5] 、 跑道形[ 6] 、凸透镜形[ 7] 等, 将纱线在单元体内的空间 走向用正弦[ 2] 、多项式[ 8] 等曲线表示。虽然这种单元 体使计算更精确, 但计算过程复杂, 不利于三维织物 的设计与生产。本文中采用图 2 所示的单元体, 纱线 截面为矩形, 这种假设有利于建立纤维体积含量与 织物参数的简单关系, 从而方便织物的设计与生产。 单元体的长度 dW, 宽度 dF 可分别由织物的经纱、纬
层经纱 和单层纬纱的 密度分别 为 20 根/ 10 cm 和
17. 5 根/ 10 cm 。对于一般纱线, E 为 0. 55～0. 75, 这 里取 E = 0. 65[ 9～10] , 则这种织物计算的单元体结构
尺寸如表 1 所示, 计算的经纱、纬纱、捆绑纱和织物
总的纤维体积含量以及织物的厚度如表 2 所示。测
Abstract: One o f t he aims in t he desig n of 3D f abr ic paramet ers is t o m eet t he requirement of fiber v olume f ract ion ( F VF ) . By analyzing t he unit cell of 3D or thog onal w oven fabric, t he sizes of w arp, f ill and binder y arn cross-sect io ns w er e calculat ed and t he relat io nships o f F VF wit h t he fabric param et ers w er e est ablished. T he result s could be used t o theoret ically calculat e warp, f ill and binder yarns' , as w ell as t he f abr ic's, FVF . A piece of glass f iber ort hogo nal w oven f abric w ith 6 layer w arp yarns and 5 lay er fill y arns w as m anufact ured to t est t he F VF and the calculat ed values w er e compared w it h t he t est ed ones. T he reasons t hat caused t he diff erence bet w een t he t heoret ical values and t he ex perimental v al ues w ere analy zed. T he f act ors, such as t he rat io of w arp t hickness t o fill thickness ( T ex w / T exf ) , t he ratio of f ill yarn densit y to w arp yarn densit y ( dW/ d F) and the binder t hickness, all of w hich aff ect F VF, w ere discussed. It was f ound t hat along w ith t he increase of T ex w / T exf o r t he decr ease of dW/ dF, t he F VF o f w arp and f abr ic w oul d increase, but t he F VF in t he f ill direct ion w ould decr ease, and t he t hicker t he binder yarn, t he sm aller w ould be the w arp, f ill and f abric' s fiber vo lum e f ract ions. Key words: 3D or thog onal w oven f abric; f iber volume f raction; unit cell ; f abric parameters
织物三向正交结构特点
织物三向正交结构是一种特殊的纺织结构，其特点是纱线在三个方向相互垂直交织。
这种结构在织物中形成了一个完整的立体网状结构，具有以下特点：
1.高强度和刚性：由于纱线在三个方向上都相互交织，因此织物具
有很高的强度和刚性。
它能够承受较大的压力和拉伸力，不易变形。
2.优异的稳定性：由于三向正交结构中纱线在各个方向上都相互交
叉连接，织物不容易产生滑动或扭曲，因此具有很好的稳定性。
3.良好的透气性和保暖性：由于三向正交结构的网状结构，空气可
以在其中自由流动，因此织物具有良好的透气性。
同时，这种结构也使得织物具有一定的保暖性。
4.优良的疲劳性能：三向正交结构中的纱线在多个方向上都具有一
定的支撑作用，可以分散承受外力的作用，因此织物具有良好的抗疲劳性能。
5.易于设计和制作：三向正交结构可以通过计算机辅助设计软件进
行精确的设计和计算，并且可以采用现代化的纺织技术进行大规模的生产制作。
立体机织物简介
2.3 三向（或多向）交织组织
各层经纱上下移动，与各层纬纱交织;各列经纱横向移动，与固结纱交 织，即形成三向交织组织。三向交织组织的经纱运动控制机构复杂，所 以目前只能织制移动范围较小的平纹和斜纹。
在设计三向（或多向）交织组织时应注意： 改变纱线的交织规律，可得到三向交织斜纹组 织等。 增加交织纱线的方向数，可得到多向交织结构 。 在三向交织中，x，y两向纱开口机构极为复杂 。
2.1.2 层间正交组织
可以通过变换捆绑纱的浮长，间距，捆绑纱的接结 层数来进行组织变换
2.1.3 变化的正交组织
正交组织还可以在上述两种组织的基础上进行 变化，如下面两图所示：
2.1.4 正交组织的织造过程
纬纱接结的正交组 织的成型过程
动态演示
纬纱接结的正交组织的动态演示
2.2 角连锁组织
立体机织物
制作人：燕春云
1.立体机织物的定义 2.立体机织物的组织介绍 2.1 正交组织 2.2 角连锁组织 2.3 三向（或多向）交织组织
1.定义
立体机织物：立体机织物是由两组或多组纱线 交织而成的，根据交织规律不同，可分为正交 组织，角连锁组织和三向（或多向）交织组织 三种。
2.立体机织物的组织介绍
2.1 正交组织
正交组织的织物包含经纱、纬纱和接结纱（也称捆绑纱）三 组相互垂直交织的纱线，织物组织结构简单，纱线在理想状 态下呈直线状态，与树脂复合后有优良的承载能力。
理想状态下的正 交组织织物
2接结纱的长度和间距的大小来 对织物组织进行一定的变换。
在织造过程中，如果经纱（或纬纱）上下移动，与不同层的 纬纱（经纱）存在交织，则构成角连锁组织。
三维正交织物的织造方式毕业
三维正交织物的织造方式毕业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ABSTRACTWith the three-dimensional textile reinforced composites increasingly applied to various fields, making three-dimensional textile manufacturing and improved preform textile industry has become a new topic. In this paper, using different weaving methods-binder warp, weft stitching, weaving three-dimensional fabric sewn connections, explore different yarns woven in different ways due to buckling, fiber orientation, fiber volume fraction, three-dimensional textile fabric density affect the mechanical properties of the preform to the future three-dimensional textile preform manufacture to provide a reference.Keywords: warp binder; zonal stitching; stitched connection; composite materials; strength test目录0 前言 (1)1 三维复合材料概述 (2)1.1 几种常见的三维纺织增强复合材料 (2)1.1.1 三维正交机织物 (2)1.1.2 缝合连接三维纺织复合材料预制件 (3)1.1.3 角连锁三维机织物 (3)1.1.4 三维蜂窝状织物 (4)1.1.5 三维编织复合材料 (4)1.2 三维编织增强复合材料的应用 (5)1.2.1 航空航天领域的应用 (5)1.2.2 船舰领域的应用 (6)1.2.3 土工建筑领域的应用 (6)1.2.4 军事领域的应用 (6)77 2 实验材料及装置设备 (8)2.1 实验原料的选择 (8)2.1.1 几种常用的三维纺织品原料 (8)2.1.2 材料性能及可织造性的分析 (8)2.1.3 本次实验选用的纱线原料 (9)2.2 主要实验设备及用具 (10)2.2.1 实验装置 (10)2.2.2 实验用具 (12)3 实验试样的织造及力学性能测试 (13)3.1 经向接结的三维正交织物的织造 (13)3.1.1 织造前准备 (13)3.1.2 穿综 (13)3.1.3 穿筘 (15)3.1.4 织造 (15)3.2 纬向接结的三维正交织物的织造 (17)3.2.1 穿综穿筘 (17)3.2.2 织造 (17)3.3 平纹布的织造及缝合 (18)3.3.1 平纹布上机图 (18)3.3.2 平纹布的缝合 (18)3.3.3 缝合层数的选择 (19)3.4 三种试样力学性能测试 (20)3.4.1 实验参数 (20)3.4.2 实验过程 (20)3.4.3 实验数据 (21)4 实验结果与讨论 (22)4.1 三维织物强度理论公式 (22)4.2 本次实验结果与理论公式得出结果之比较 (23)5 总结 (25)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年代起，三维纺织技术得到了迅速发展。
三维机织物的组织结构与设计
浙江工程学院学报,第18卷,第4期,2001年12月Journal of Zhejiang Institute of Science and T echnology V ol .18,N o .4,Dec 12001文章编号:100924741(2001)0420197204收稿日期:2001-09-07作者简介:汪蔚(1972— ),男,安徽黄山人,硕士研究生,主要从事纺织结构复合材料的研究。
三维机织物的组织结构与设计汪 蔚,祝成炎(浙江工程学院材料与纺织学院,浙江杭州310033) 摘要:介绍了在传统平面织机上生产3D 机织物的方法,主要讨论3D 机织物的组织结构与设计及其上机图的绘制,给出了部分3D 结构机织物的上机图,并结合实验进行了分析。
关键词:三维机织物;纤维增强复合材料;上机图;预制件;组织结构与设计中图分类号:TS105111 文献标识码:A0 前 言在各类型的纤维增强复合材料中,3D 机织物增强是一种非常有效的增强形式。
3D 机织物层间有纱线连接,从而显著提高了最终制品厚度方向的机械性能。
同时,这种复合材料的加工更容易实现自动化,有成本低的潜在优势。
目前,3D 机织物复合材料预制件的开发,已越来越引起纺织界和复合材料界人士的重视。
3D 机织物预制件可在专门织机上织造,但一般见于专利[1-3],且造价较高,不利于进一步推广。
已有研究表明,有一部分结构较为简单的3D 机织物预制件可在普通2维织机上生产[4]。
在普通2维织机上生产3D 机织物是一项很古老的技术,近年来由于航空工业的推动,复合材料的发展才使这项技术引起了人们的极大兴趣,有关这方面的报道日益增多,如文献[5,6],但综合论述3D 机织物的组织结构与设计的尚未见报道,笔者就这方面的技术进行了初步探讨。
1 3D 机织物板材预制件的组织结构与设计111 3D 机织物实心板材预制件的结构3D 机织物板材预制件的结构形式有正交结构(其经向截面如图1(a ))、角联锁结构两种。
[三维,研究进展,织物]复合材料用三维机织物成型性的研究进展分析
![[三维,研究进展,织物]复合材料用三维机织物成型性的研究进展分析](https://img.taocdn.com/s3/m/022b8be2f111f18582d05a62.png)
复合材料用三维机织物成型性的研究进展分析纤维增强复合材料在航天器、飞机、汽车等领域的应用逐渐从次承力结构件发展到主承力结构件，在众多类型的纤维增强结构中，三维机织物是一种常用的纤维增强形式。
三维机织物中特殊的纱线交织结构使得三维机织复合材料具有比强度、比模量高，抗冲击性好，可设计性强等优点。
特别是，三维机织物用作复合材料增强结构时，根据结构件外形几何特征的不同，主要有2种纤维增强体的成型方法:一种是采用立体仿形织造技术的直接异形整体成型;另一种是由板形织物在模具作用下变形成所需要的外形结构。
本文主要探讨了板形织物在模具约束作用下的成型过程，成型过程中板形织物受到复杂的三维应力，织物局部和整体都会发生变形，导致纤维形态、纱线排列、纤维体积含量、树脂注射成型过程中的树脂流动、分布等发生变化，这种变化会影响异型织物的成型稳定性、贴覆性等，其增强复合材料的细观结构均匀性和性能难以得到保证。
板形织物在模具约束下的成型过程具有操作流程简单、织物工艺设计简单等优点，但是对于厚度大、纱线交错结构复杂、成型性差的三维织物来说，织物很难按照模具形状成型，而且成型后织物表面会出现很多褶皱、纱线错位严重等现象，影响织物的力学性能。
作为复合材料增强体的重要评价指标之一，织物成型性是指在一定作用力下织物无褶皱成型某种特定形状的能力。
相关研究报道表明，织物成型性主要与纤维伸长率和纱线之间的滑移能力有关。
近年来，Legrand等对三维机织物在模具约束作用下成型过程中织物形态和纱线形态变化做了很多研究，并从宏观和细观2个角度分别分析织物结构变化，但并没有说明三维机织物异形成型过程中引起织物结构变化的原因。
三维机织物纱线交织结构使得其成型性的评价更为复杂，一般地，在借鉴二维机织物成型性研究方法和研究成果的基础上，采用力学法和几何法分析织物的剪切性能、悬垂性、半球成型性及弯曲成型性来定性或定量地评价三维机织物的成型性。
本文基于三维机织物的细观结构特性，从织物的剪切性能、悬垂性、半球成型性、弯曲成型性4种评价成型性方法的原理和适用范围出发，分析了国内外的研究现状和进展，在寻求研究方法借鉴的同时，提出表征三维机织物成型性方面尚存在的问题，以及需要进一步开展研究工作的建议，为三维机织复合材料的异型结构设计、性能研究、模拟仿真等提供理论参考。
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机织三维正交（立体）织物
职业教育“现代纺织技术”专业国家教学资源库
维正交织物 （三维立体织物）
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（1）三维正交机织物的结构与织物
三维正交机织物生产从原理上讲是使用多经织造法，这种方法早就用于 制织双层和多层织物，如管状织物、带类织物和毡类织物。所不同的是上述 织物中的纱线均不呈正交状态分布。三维正交机织物系由三个系统的纱线所 构成，一个系统的纱线为地经，另一个系统为缝经，还有一个系统为纬纱， 这三个系统的纱线呈正交状态配置在织物中，其织物形成示意如图所示。
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（2） 三维正交机织物的织造原理
织造方法： 第一步，提升最上层的所有地经，形成一次梭口，引入一根纬纱；然后，梭口 保持不变，只是次上层的地经上升，再引入一根纬纱；依次类推，直至所有地经全 部上升，仅留缝经在下，此时，引入最后一根纬纱，集中打一次纬（或每引入一纬 打一次，或同时开多个梭口同时引入多根纬）。 第二步，提升缝经及除最下层地经之外的所有地经，形成一次梭口，引入一根 纬纱；然后，梭口保持不变，只是次下层的地经下降，再引入一根纬纱；依次类推 ，直至所有地经全部下降，仅留缝经在上，此时，引入最后一根纬纱，集中打一次 纬纱。至此，完成一个组织循环。重复进行上述步骤，即可使织造连续进行。
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纬纱的作用是构成水平纬纱层，同时又将水平经纱层—地 经隔开。地经的作用是构成水平经纱层，同时又将水平纬纱层 隔开。呈曲折状的纱线为缝经，其作用是将水平方向上相互垂 直的经纬纱层缝接在一起。三个系统的纱线呈正交状态构成了 一个整体，由于这种结构能最大限度地发挥纱线固有的特性， 且本身又有很好的整体性，因此，适合制作复合材料的增强材 料。
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从图及上述织造过程可以看出，若将地经层数进行适当 调整，缝经组数不止一组，而是两组或更多组，则可制得横 截面各异的制品，从而达到直接成型的目的。若将上述三维 正交机织物中缝经的运动方式加以改变，使缝经沿与方向成 一定角度排列，并与地经和纬纱交织，则可获得角锁结构的 三维立体结构。
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谢谢大家！
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