第三节 三维正交立体织物的结构2011

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。
5、纱线体积百分率大于75%的立体织物
如果立体织物单元体中一组纱线的体积百分率达 到75%，则其立体织物的纱线百分率肯定大于 75%。假定一组纱线的断面积Sx是其它两组纱 线断面积Sy，Sz的81倍，即： Sx=81Sy=81Sz 又假定断面Sx，Sy，Sz都是正方形，即设 a=b， c=d，e=f 则a2=81c2=81f2 a=9c=9f
a2 C x = 2 = 25% 4a 2 a C y = 2 = 25% 4a C=25% +25% +25% =75% a2 C z = 2 = 25% 4a
三组相同形状方形断面纱线正交织物的体积百分 率C达到75%，并且各组纱线体积百分率都相同，即 织物内三组纱线的排列是对称而均匀的。
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。
2、三组相同形状矩形断面纱线正交立体织物的纱线体积 百分率
3、三组相同形状方形断面纱线正交立体织物 的纱线体积百分率
l x = 2a l y = 2a l z = 2a
• E等于圆面积与外切正六边形面 积的比值
E=
πr 2 2 3rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
三、立体机织物的织造原理与设备
圆筒形 方形
半光边 立体非织造织物
T形 工字形 多层平纹织物
四、三维正交立体织物的结构与 纤维体积百分率 纱线体积百分率
◙ ◙ ◙ ◙ ◙ 单元体中纱线体积百分率 三组相同形状矩形断面纱线 三组相同形状方形断面纱线 三组相同形状直径圆形断面纱线 纱线体积百分率大于75%的立体织物
第三节 三维正交立体织物的纤维体积百分率
一、三维正交立体织物的纱线体积百分率
织物内纱线体积占织物体积的百分数。 影响织物复合工艺和复合材料性能
• 理想状态立体织物内部的单元 体如图，除表面层外，织物内 部都是由这种单元体重复组合， 故在织物中的纱线体积百分率 与单元体中的纱线体积百分率 相同。 • 假设： 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。
纤维体积百分率
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？
lx = d + e = 2 f l y = f + a = 10 f l z = b + c = 10 f
Vx 9 f .9 f ab = = = 81% Cx = V l y l z 10 f .10 f Vy cd f.f = = = 5% Cy = V l z l x 10 f .2 f Vz ef f.f = = = 5% Cz = V l x ly 2 f .10 f
C=Cx+Cy+Cz=91%
这种织物适用于纱线体积百分率很高，而 三组纱线体积百分率不等的场合。
二、三维正交立体织物纤维体积百分率
立体织物纤维体积百分率E ：立体织 物中纤维的体积含量 • 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