角聯(lián)鎖織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計及其復(fù)合材料力學(xué)性能探討.pdf

1、三維紡織復(fù)合材料作為一種先進(jìn)的材料，是由于該材料具有比強(qiáng)度高、比模量大、質(zhì)量輕、設(shè)計靈活等優(yōu)點(diǎn)，在材料與工程領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。角聯(lián)鎖紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料作為三維結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的一種，該材料結(jié)構(gòu)有兩個系統(tǒng)紗線，其中一個紗線系統(tǒng)沿著厚度方向與另一紗線系統(tǒng)屈曲交織，便形成了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，且該織物有可以在普通織機(jī)上即可制得，因此使得人們對該結(jié)構(gòu)研究不斷深入。
　　本文分析了角聯(lián)鎖的空口結(jié)構(gòu)、共緯結(jié)構(gòu)的形成過程，利用假設(shè)的方法把緯角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)中的空

2、口視為緯紗，空口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為實口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，進(jìn)而利用實口角聯(lián)鎖經(jīng)緯紗關(guān)系式，推導(dǎo)出空口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)關(guān)系式，進(jìn)一步推理，得出實口與空口的通式。同樣的方法，把共緯角聯(lián)鎖經(jīng)紗交叉口中的兩根或兩根以上緯紗視為一根緯紗，推導(dǎo)出共緯角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)關(guān)系式。進(jìn)一步對角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的經(jīng)紗浮沉存在一定的規(guī)律性，即只須給出第一根經(jīng)紗在每一列緯紗中的緯浮點(diǎn)個數(shù)就可以得出其結(jié)構(gòu)圖，利用此規(guī)律，本文提出了一種簡單有效的方法設(shè)計不同的角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，并分析

3、了其需滿足的基本條件。在實口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，得到空口結(jié)構(gòu)與共緯結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。
　　進(jìn)一步對角聯(lián)鎖研究得出一種設(shè)計噴射口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，該方法需運(yùn)用兩種相同的實口或者空口角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，通過改變兩種相同結(jié)構(gòu)的上下層結(jié)構(gòu)中的經(jīng)紗交織規(guī)律而得到，該組織結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活可以為實際的需要提供更多的選擇性。
　　為了驗證上述理論正確性，本文以四層角聯(lián)鎖為例分別設(shè)計了四層實口結(jié)構(gòu)、四層一列空口、四層兩列、四層三列空口、四層共緯結(jié)構(gòu)和噴

4、射口結(jié)構(gòu)，并在半自動織機(jī)上進(jìn)行了生產(chǎn)織造，進(jìn)而驗證了上述理論的正確性。
　　將制得的織物加工成復(fù)合材料，做進(jìn)一步分析，將不同結(jié)構(gòu)相同循環(huán)噴射口對比其力學(xué)性能，并對比相同結(jié)構(gòu)不同循環(huán)噴射口的力學(xué)性能，以及五種結(jié)構(gòu)角聯(lián)鎖復(fù)合材料的力學(xué)性能。實驗結(jié)果表明：對比的三種不同結(jié)構(gòu)相同循環(huán)噴射口的橫向沖擊響應(yīng)，六層實口三循環(huán)的力學(xué)性最好，而四層實口三循環(huán)的承載能力要優(yōu)于四層空口三循環(huán)，但能量吸收反之。兩種相同結(jié)構(gòu)不同循環(huán)噴射口的橫向沖擊響應(yīng)，四