《三維機(jī)織物和三維織機(jī)綜述》3000字

三維機(jī)織物和三維織機(jī)綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u2471三維機(jī)織物和三維織機(jī)綜述 1222491.1三維機(jī)織物的研究現(xiàn)狀 110549（1）三維針織復(fù)合材料 117481（2）三維編織復(fù)合材料 115507（3）三維縫合復(fù)合材料 214550（4）三維機(jī)織復(fù)合材料 239931.2三維機(jī)織物預(yù)制件的結(jié)構(gòu)組織 2306901.2.1正交組織 2193931.2.2角聯(lián)鎖組織 3293491.2.3三向交織組織 3318461.3三維織機(jī) 3291941.3.1國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 3281221.3.2織機(jī)的原理 4255711.3.3織機(jī)的設(shè)計(jì) 41.1三維機(jī)織物的研究現(xiàn)狀今天，紡織材料正在蓬勃發(fā)展，并隨著時(shí)間的推移而形成，它們?nèi)〈藗鹘y(tǒng)的金屬、陶瓷，并被用于空間、航空和軍事技術(shù)領(lǐng)域，并逐步拓展于汽車(chē)、船舶、機(jī)械和電子等。復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生三維纖維的傾向，現(xiàn)在有各種不同的和非常有效的性能，形態(tài)具有可設(shè)計(jì)性，因此，三維紡織技術(shù)在國(guó)外迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)也在努力研究。現(xiàn)在我們所知道的的三維復(fù)合材料可分為三維針織、編織、縫合和三維機(jī)織。三維針織復(fù)合材料針織物特別適合作為深拉復(fù)合材料的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，它還可以通過(guò)襯墊紗來(lái)制作結(jié)構(gòu)穩(wěn)定高的結(jié)構(gòu)材料。我們通過(guò)將針織物結(jié)構(gòu)與針織物結(jié)構(gòu)兩兩相結(jié)合，即可加強(qiáng)織物結(jié)構(gòu)和針織物結(jié)構(gòu)。各種材料的開(kāi)發(fā)能力和能量吸收能力都在顯著提高，載荷和疲勞強(qiáng)度都在提高。隨著針織工業(yè)的快速發(fā)展，針織物做增強(qiáng)材料的市場(chǎng)占有率正逐年增高，且增長(zhǎng)率最快。針織技術(shù)、工藝、設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新，使針織物具有更大范圍的可設(shè)計(jì)性，在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都受到了人們的高度關(guān)注和研究。目前經(jīng)編織物在三維針織物中占據(jù)絕大地位。三維編織復(fù)合材料編織是目前第一個(gè)用來(lái)制造三維復(fù)合材料預(yù)制件的紡織工藝，它是將兩條以上的紗線(xiàn)在斜向或者縱向上相互交織，形成整體結(jié)構(gòu)件。在1960年以后就已經(jīng)被應(yīng)用。三維編織復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比剛度、抗沖擊韌性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，相比于層合復(fù)合材料制作工藝，這種三維編織結(jié)構(gòu)非常適合高產(chǎn)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)?？臻g技術(shù)和軍備的主要領(lǐng)域現(xiàn)在將得到廣泛應(yīng)用。超過(guò)6-7個(gè)方向的組織引導(dǎo)編織到更大的方向，使組織更復(fù)雜，并幫助創(chuàng)建者。三維縫合復(fù)合材料縫紉是處理復(fù)雜材料的一種特殊技術(shù)。三維縫合復(fù)合材料是指用縫合的方式在厚度方向上將織物連接成三維結(jié)構(gòu)，再通過(guò)樹(shù)脂傳遞模塑等工藝浸漬固化縫合后得到的三維織物。它最初是在上世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)的，目的是研究如何用膠帶和鉚釘裝飾電器。在傳統(tǒng)的復(fù)雜材料系統(tǒng)中，復(fù)合三維縫紉材料基本上保持不變，制造過(guò)程簡(jiǎn)單，允許無(wú)縫縫紉。它的分層抗力和抗沖擊性能都比較好，并且能夠有效地提高結(jié)構(gòu)損傷容限，改善層間斷裂韌性。三維機(jī)織復(fù)合材料三維機(jī)織復(fù)合材料以三維機(jī)織物為增強(qiáng)體，樹(shù)脂等為基體，采用一定的成型工藝復(fù)合而成，它具有良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性、結(jié)構(gòu)整體性以及抗分層能力的特點(diǎn)，有正交、角聯(lián)鎖等不同結(jié)構(gòu)。在開(kāi)發(fā)航空航天新材料、較小的部件、復(fù)雜的參考單元部件和改進(jìn)部件時(shí)，3d餐具部件提供了特別好的設(shè)計(jì)。近幾年里，三維機(jī)織復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能分析都有了不錯(cuò)的進(jìn)展，且取得了實(shí)質(zhì)性的結(jié)果。目前正在開(kāi)發(fā)一種三維混合型織物，用于開(kāi)發(fā)一種具有精細(xì)制造和自動(dòng)化裝配的多鋸齒結(jié)構(gòu)模型。在過(guò)去的30年里，一個(gè)由不同精細(xì)結(jié)構(gòu)和纖維調(diào)制提供更廣泛組織的三維材料綜合體發(fā)展了張力理論。三維組織的物理特性已經(jīng)發(fā)展和發(fā)展，并用于各種材料的機(jī)械應(yīng)用，基于這個(gè)前提，三維機(jī)織復(fù)合材料的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，越來(lái)越為人們所熟知。1.2三維機(jī)織物預(yù)制件的結(jié)構(gòu)組織1.2.1正交組織正交組織是合適的組織。三組紗線(xiàn)，寬的和帶狀的，從這種編織中垂直地連接起來(lái)，傳統(tǒng)的分支是由沒(méi)有紗線(xiàn)的織物組成的，這些組織以最荒謬的方式運(yùn)作。捆綁紗有兩種，分別為捆綁經(jīng)紗和捆綁緯紗。通過(guò)將鏈線(xiàn)作為鏈線(xiàn)進(jìn)行捆綁，我們通常使用多臂織機(jī)進(jìn)行編織，這導(dǎo)致了更有規(guī)律的組織結(jié)構(gòu)，但與兩個(gè)成本更高的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。在寬幅紗下的紗線(xiàn)的基礎(chǔ)上，采用了一種簡(jiǎn)單的織造方法，這種方法的織物價(jià)格低廉，而且基本上是不規(guī)則的。1.2.2角聯(lián)鎖組織就像單個(gè)的電線(xiàn)在一條寬寬的帶子里交織在一起。角鏈由環(huán)繞角的完整鏈和星系間鏈組成。角連鎖結(jié)構(gòu)通過(guò)改變經(jīng)紗交織的緯紗數(shù)目、重復(fù)方式以及內(nèi)部紗線(xiàn)等因素的可以有不同的形式。1.2.3三向交織組織在一個(gè)縱向節(jié)點(diǎn)上同時(shí)流動(dòng)的線(xiàn)在一個(gè)大的弧形中流動(dòng)，使不同的成員搖擺不定，使他們?cè)谝粋€(gè)成員中顫抖。錘擊控制柵欄織物氣體鏈的裝置有一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng):它只在一個(gè)小的領(lǐng)口和領(lǐng)口內(nèi)工作。1.3三維織機(jī)1.3.1國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)傳統(tǒng)的織造方法是專(zhuān)為二維組織而設(shè)計(jì)的，其實(shí)在理論上來(lái)說(shuō)并不適合于三維組織的生產(chǎn)。其主要問(wèn)題在于織物通常必須很厚，很快就會(huì)導(dǎo)致調(diào)整線(xiàn)密度過(guò)高，而輕質(zhì)纖維則變得難以織造，反之亦然。正因?yàn)槿绱?，這種測(cè)試和三維織布機(jī)便成為了技術(shù)發(fā)展的必要組成部分。在美國(guó)、日本、英國(guó)和德國(guó)等工業(yè)國(guó)家，近年來(lái)在三維面料的研究上投入了大量的工作和材料，三維面料有許多設(shè)計(jì)和專(zhuān)利。天津理工大學(xué)研制出了三維紡織復(fù)合材料預(yù)制件，現(xiàn)在也為國(guó)家所沿用，為我國(guó)的航空航天事業(yè)做出了很大一部分的貢獻(xiàn)。三維編織機(jī)的分類(lèi)主要為：步進(jìn)式、角導(dǎo)輪式、機(jī)械臂式，每類(lèi)編織機(jī)各有特點(diǎn)。1989年，北卡州立大學(xué)研制出了一種適合步進(jìn)式編織機(jī)使用的攜紗裝置，它的特點(diǎn)是在編織過(guò)程中可以連續(xù)喂紗。最近幾年，美國(guó)又將縱橫步進(jìn)的編織機(jī)設(shè)計(jì)為圓形，用于編織各類(lèi)管狀織物。國(guó)內(nèi)三維編織雖然起步較晚，但好在發(fā)展很快，1996年天津工業(yè)大學(xué)便研制出了一臺(tái)三維編織機(jī)，2019年華大學(xué)發(fā)表了一篇T型截面三維編織關(guān)鍵技術(shù)的研究和編織設(shè)備的設(shè)計(jì)，西安工程大學(xué)也做了關(guān)于大型三維編織機(jī)虛擬樣機(jī)的研究，中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司研制開(kāi)發(fā)出了一種機(jī)械臂式三維編織機(jī)的驗(yàn)證機(jī)，還有北京航空航天大學(xué)、南京玻璃纖維研究院等都進(jìn)行了大量的研究工作。三維編織機(jī)作為獲取三維編織預(yù)制件的重要工具，隨著技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，會(huì)變得越來(lái)越先進(jìn)，應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。1.3.2織機(jī)的原理為了使組織足夠厚，許多層必須很厚，必須使用高模高強(qiáng)纖維，這將導(dǎo)致固定的纖維和纖維損傷的結(jié)構(gòu)。這幾年來(lái)，三維織機(jī)突破了傳統(tǒng)的二維織機(jī)在織物厚度方向的限制,所制織構(gòu)件的截面形狀幾乎可以任意設(shè)計(jì),織物的力學(xué)性能也比較理想。三維立體織造方法的研究現(xiàn)在正引起人們更多的關(guān)注，激發(fā)人們的探索欲?？棛C(jī)是通過(guò)在三個(gè)直線(xiàn)方向上編織三組加長(zhǎng)件來(lái)簡(jiǎn)單地重組的。最近，一個(gè)手動(dòng)和半自動(dòng)的三維織機(jī)還需要一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這里有一些傳統(tǒng)的三維編織方法。（1）纏繞法三維骨架織機(jī)它的工作原理是這樣的：它可以刺穿木板，然后把樣式的鉤子均勻地放在木板上。然后你可以在一層編織，然后使用幾個(gè)扭轉(zhuǎn)。這些長(zhǎng)鏈被橫切成許多條，增加了組織的生長(zhǎng)和機(jī)械性能。此外，旋轉(zhuǎn)可以手動(dòng)進(jìn)行。這些結(jié)構(gòu)在形狀和大小上都和任何工程師一樣好，但是相對(duì)松散的部件和末端纖維很小，不需要彈性。不適用于大場(chǎng)合。（2）插枝法三維織機(jī)這種織機(jī)的特點(diǎn)，絲繩首先用樹(shù)脂處理，然后用三層樹(shù)脂狀帶刺線(xiàn)干燥。這條線(xiàn)上幾乎沒(méi)有纖維。最后用樹(shù)脂澆注成型，烘干后得到構(gòu)件。這樣的織機(jī)構(gòu)件中纖維體積的含量低。1.3.3織機(jī)的設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)是使用鋁合金型材組建三維織機(jī)，首先購(gòu)買(mǎi)材料，其次使用工具搭建框架，接著組裝零件部位，設(shè)計(jì)織造，最后使用三維兩層緯紗，三層經(jīng)紗，進(jìn)行試制。這次組建的三維織機(jī)，工作原理和現(xiàn)有的一般織機(jī)差不多，即從三個(gè)方向引入紗線(xiàn)，三組紗線(xiàn)呈正交配置或者彼此交織。三維織機(jī)包含三組紗線(xiàn)，即經(jīng)紗、緯紗和縫經(jīng)紗。將