论文部分内容阅读
三维机织物作为纺织结构复合材料的预制件,具有良好的整体性和仿形性,由它作为增强体制备的复合材料具有优越的综合力学性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工、交通运输、通用机械、建筑能源等领域。但三维机织物制作的技术难度大、造价高、产量小,而且有时还不能很好的满足结构的需要。所以如何制织具有三维交织结构的整体机织物已经成为近年来复合材料领域研究的重要课题之一。三维机织物的织造技术发展很快,目前国内外已陆续出现多种织造方法和三维织机。但这些织造方法和三维织机多处于手动或半机械状态,而且所得三维织物的质量很难保证,可织造的三维机织物的种类有限。要实现三维机织物的机械化生产,必须研发高效率、自动化的三维织机。本课题主要以开发三维织机为目的,主要内容如下:(1)多综眼多剑杆织机的特性在普通剑杆织机的基础上,根据织造立体织物的特殊要求,分别对开口、引纬、打纬、卷曲、送经5大机构进行改进,引入多眼综丝,使用多跟剑杆同时引纬,提出伺服电动缸控制多眼综丝的综框变动程运动、平行打纬等创新技术,研究开发一种可织造高厚度、复杂组织结构、多种异型截面织物的多综眼多剑杆织机。(2)织物上机图的设计由于采用了多眼综丝,综框动程可以是多个综眼间距,因此传统的上机图并不能在多综眼多剑杆织机上使用,本论文根据多综眼多剑杆织机的织造原理,提出了在该织机上织造织物时需要解决的2个问题:综眼层内组织和综眼层间接结。从这2个问题入手,引入不同符号来表示综框的不同动程,设计出能够适用于多综眼多剑杆织机的上机图,并设计了一种16层简单织物。(3)多综眼多剑杆织机织造模拟织物的实际织造费时费力且容易出错,以实际织造的方式来对多综眼多剑杆织机进行探索研究明显不合适。本论文以虚拟的方式,通过简单的建模和仿真,模拟了多综眼多剑杆织机的织造过程,主要包括织物上机图的、综框的运动图以及织物截面图。通过这种方式能够方便的控制织造过程,进行织造工艺设计。本课题研究开发了一种能够织造三维机织物的多综眼多剑杆织机,设计能够在该织机上织造的织物,并模拟了该织机的织造过程,可以方便的对该织机进行探索研究。本课题的研究使得三维机织物的机械化生产成为了可能,在纺织结构复合材料的生产上迈进了一步。