三维正交整体夹芯机织物的结构设计及织造.pdf
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1、第2 7 卷第1 2 期 2 0 0 6 年1 2 月 纺织学报 J o 唧I a lo fR l x t i l eR e a r c h V 0 1 2 7N o 1 2 D e c 2 0 0 6 文章编号:0 笱3 9 7 2 “2 6J 1 2 0 0 0 9 0 5 三维正交整体夹芯机织物的结构设计及织造 祝成炎,谭冬宜,田伟,陈俊俊,朱俊萍 ( 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要 以正交结构为基本的三维结构单元,通过改变空心各边的长度和厚度,设计了多种经向截面为六边形的 三维整体夹芯机织物结构,并在改造的普通织机上织造成功
2、。在此基础上对试样的结构特点进行对比分析,同时 探讨了三维正交夹芯机织物孔形尺寸的影响因素,比较了各种三维整体夹芯机织物试样的结构特点及织造方法。 该研究为三维整体夹芯机织物的结构设计提供了参考,设计的多种三维夹芯机织物为蜂窝结构复合材料提供了性 能良好的增强体。 关键词正交;三维机织物;夹芯结构;接结方式 中图分类号:俗1 0 6 6文献标识码:A S t m c t u r a ld e s i g I la n dw e a 订n gm e t h o d so f3 Do r t h o g o n a li n t e g r a t e d c e U u l a rw o v e
3、 nf - a b d c s Z H UC h e n 乎y 明,I A ND o n g y i ,T I A N k i ,C H E NJ u n j u n ,Z H UJ u n p i n g ( z kJ 砀rk 6 D m 幻0 , 面帅钟dz 缸如M 啦反出口础肘a ,l 咖t z 而曙死也加蛔,砌缸,y 矿晟k 如n , 孔咖昭跖- 危如梆蚵,胁增知,劢咖愕3 1 0 0 1 8 ,C 无讹) A b s t m c tI no r d e rt oo b t a i nv a r i o u s3Dc e U u l a rw o v e nf a b r i c s
4、衍t l ld i f r e r e n tw a r p 一衍s ec r o s ss e c t i o n s ,t h e o r t h o g o n a ls t m c t u r ew 鹊u s e d 嬲t 王l eb a s i cs t l l J c t u r a lu n i t 3 Di n t e g r a t e dc e U u l a rs t m c t u r e sw e r ed e s i 印e d 稍t h d i f 玷r e n tI e n 昏ha n dd e p t ho ft h eh o l I o ws p a c e
5、蚰dw e r ew o v e n8 u c c e s s f u I l yo nt 王l em o d i f i e dc o n v e n t i o n a lI o o m T h es t m c t u r a lc h 跚c t e r i s t i c sa n dw e a v i n gm e t h o d so fs a m p l e sw e r ec o m p a r e da I l da n a l y z e d F a c t o r si n n u e n c i n g t h eh o U o ws i z ew e r ed i s
6、 c u s s e d T h i sr e s e a r c hc a nb eu s e da sr e f e r e n c e st ot h es t r u c t u r ed e s i P 皿o f3 Do n h o 目o n a l i n t e # 哪e dc e U u l a rw o v e nf a b r i c s A l lt l l e3 Dc e U u l a rw o e nf a b r i c sd e s i # 霉e dh e r e i nc a nb eu s e da st h e r e i n f o r c e ds t
7、 m c t u r e so fh o n e y c o m bc o m p o s i t e s K e yw o r d s 3 Dw o v l e nf 曲r i c s ;o r t h o g o n a l ;c e l l u l a rs t m c t u r e ;y i n gm e t h o d 三维整体夹芯机织物的结构内部具有各种孑L 形 的夹芯层,该类织物因其整体性好而表现出优良的 性能。本文设计并实际织制了多种三维整体夹芯机 织物,并初步探索了三维整体夹芯机织结构的设计 规律,为最终研制高性能三维整体夹芯机织增强复 合材料创造条件。 1 三维正交夹芯的
8、结构特点 1 1 纱线组成 从纱线组成来看,三维机织物是由经纱、纬纱和 垂纱3 部分组成的立体结构织物。本文所述的三维 正交整体夹芯机织物结构中:纬纱用垂直纸面的圆 圈表示,圆圈内数字表示纬纱织造顺序;与纬纱不交 织的称为经纱;穿梭于2 层或多层纬纱间的纱称为 垂纱。 1 2 基本单元 三维机织物结构中,纬纱与垂纱的接结方式有 正交结构、准正交结构和角联锁结构m2 j 。本文选择 了正交接结作为基本的结构单元,设计了经向截面几 何形状为六边形的三维夹芯机织物。图l 为试样7 收稿日期:2 0 0 6 0 5 一1 1修回日期:2 0 0 6 0 7 2 4 基金项目:浙江省科技计划重点项目(
9、2 0 0 5 c 2 1 0 7 3 ) 作者简介:祝成炎( 1 9 6 2 ) 。男。教授,硕士。从事3 D 织造、纺织复合材料、纺织工程、纺织C A D 等技术的教学和科研。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【l o 】纺织学报第2 7 卷 的经向截面结构及其纹板图。 ( a ) 经向截面结构 ( b ) 纹板图 厚度均为2 层。 4 ) 接结段D 的长度、厚度分别用接结段D 单层 纬纱根数n 。、纬纱层数J 7 、r 。来表示。 5 ) 本
10、文设计的多种三维夹芯结构均采用多层 接结,纬纱层间的接结方式影响到最终形成的夹芯 结构。根据与面板2 层纬纱发生接结的纬纱层的不 同,接结可分为2 + 1 、2 + 2 、2 + 3 方式,如图2 所示。 涨瓣嚣 ( a ) 2 + l 贯穿( b ) 2 + 2 贯穿( c ) 2 + 3 贯穿 塑埋塑坠厘i 归断飘届飘零俩I 佰 燃巍挝 蜥瓣 ( d ) 2 + 1 分层、( c ) 2 + 2 分层( D 2 + 3 分层 图2 接结方式 2 三维正交夹芯结构的设计 2 1 试样设计 根据n 的不同设计了多种经向截面为六边形的 三维夹芯结构,并分别命名为正交2 接点、正交4 接点、 正交
11、6 接点和正交8 接点,如表l 和图l 、3 所示。 图1 三维夹芯机织物的经向截面结构及纹板图【试样7 l 2 2试样结构特点对比 1 3 夹芯形状 从夹芯形状来看,图1 所示的三维夹芯结构由 A 、B 、C 、D4 个部分组成,各部分的长度、厚度以及相 互之间的搭配都将影响最终形成的夹芯结构的形 状。文中设计的多种三维夹芯结构中,主要涉及的 几个结构参数说明如下: 1 ) 接结段A 的长度称为接结长度,用A 段单层 纬纱根数凡来表示,并按照n 值的不同将文中设 计的三维正交整体夹芯结构命名为正交2 接点、 4 接点、6 接点和8 接点。接结段A 的厚度称为接结 厚度,用该段纬纱层数。来表示
12、。 2 ) 面板B 的长度、厚度分别用面板B 处单层纬 纱根数n 。、纬纱层数J 7 r 。来表示。面板B 的长度及 其与A 、c 部分的长度搭配直接影响织物表面的松 紧程度,文中设计的面板厚度均为2 层。 3 ) 斜边C 的长度、厚度分别用斜边C 处单层纬 纱根数n c 、纬纱层数J I r 。来表示。文中设计的斜边 接结长度不同,所设计的三维夹芯结构的特点 亦不同。 2 2 1 接结长度甩。相同 试样1 和试样2 同属于正交2 的结构,但试样2 面板处设计的单层纬纱数n 。明显较试样1 大,这样 可以避免面板处由于打纬不紧而引起的密度不匀。 在正交4 的结构中,试样3 、4 的接结长度、面
13、板 和斜边长度均相同,唯一区别的是彼此接结处的接 结厚度不同,试样4 在接结处采用贯穿2 + 3 的接结 方式,相对于试样3 的贯穿2 + l 的接结而言,试样4 接结层数明显较多,厚度较大,接结较牢。试样5 、 6 、7 为一组,接结长度和斜边长度均相同,三者的面 板长度分别为6 、8 、1 8 ,随着接结长度的递增,打纬 时,面板处更易打紧。试样7 、8 的结构参数基本相 同,试样7 的结构见图l ,试样8 与试样7 的唯一区 别在于试样8 中斜边c 与接结A 处衔接的一个三 维结构单元的不同,见图3 中试样8 上用圆圈画出 部分。 万方数据 PDF Watermark Remover D
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- 关 键 词:
- 三维 正交 整体 机织 结构设计 织造
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