發(fā)布時間：2020-07-29 17:53

【摘要】：三維編織復合材料是一種全新的復合材料,同時由于其獨有的特性,較廣泛地應用于軍事、航空航天、民用以及醫(yī)療領域。利用三維編織預制體增強復合材料時,因其具有纖維多向取向,立體編織等特性,使得復合材料的綜合力學性能得到更好發(fā)揮,因此受到大量科研工作者的重視。目前,對于這種三維編織復合材料而言,變截面和變徑預制體的制備是三維編織技術中的瓶頸之一,因而限制了其在實際生產中的應用。在已有的三維編織設備中,較為突出的問題是編織設備無法實現自動化,需要大量人工進行輔助編織,這樣不單降低了效率同時還增加了人工成本,鑒于此,對于主動三維編織攜紗器的研究就有明顯的意義。本文利用已發(fā)展成熟的增減紗工藝并結合當前增減紗技術,研制出一種可自動實現增減紗的攜紗器,從而準確高效地完成預制體的編織工作。本論文基于三維編織技術,論述了實現可變徑預制體的編織方法,并通過對不同編織工藝對比分析,提出了可以實現增減紗的主動攜紗器的設計方案:一個攜紗器帶有多根紗線,通過化學粘合的方式來完成增紗的過程,進而改變編織紗線束的數目,從而達到這種變截面和變徑織物的編織目的。本文基于Creo三維設計軟件平臺完成攜紗器各零部件的結構設計與裝配工作,其中,該主動攜紗器主要包括儲紗和增減紗部分。并利用該軟件的相關模塊對所設計的零部件進行虛擬裝配,驗證各零部件之間是否存在干涉,從而為后續(xù)攜紗器樣機的加工及其裝配奠定了理論基礎。針對該主動攜紗器的實現自動增減紗的工作要求,本文對化學粘合劑的選用及其特性對比進行了論述,同時對化學粘結的可靠性進行了計算和分析,其中包括對主副紗線粘結效果的計算檢驗和增紗裝置的強度進行了分析驗證,并得到攜紗器的設計可以滿足設計需要結論,從而為后續(xù)的設計工作夯實了基礎。論文最后利用ANSYS分析軟件對攜紗器增減紗裝置中的重要零部件進行了靜力學分析,在驗證其工作的可靠性同時并對其參數進行優(yōu)化,進而得到更為合理設計數據,從而為后續(xù)的加工和分析奠定了基礎。
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TS104
【圖文】：

緒論發(fā)展具有里程碑式的意義。還有由 Albany 公司研發(fā)的角輪式圓形編織機，Herzo公司設計研發(fā)的三維實體編織機以及由天津工業(yè)大學于 1994 研制出的編織方形預制件的三維編織機，這臺編織機也代表了目前國內三維編織機的最高水準，其中Herzog 公司研制出的三維編織機編織復雜截面形狀的原理是利用增加軸向紗，同時調整編織紗來達到改變編織物幾何形狀的目的[13]。1.2.2 三維編織工藝的研究現狀分析自上個世紀六十年代以來，三維編織技術不斷發(fā)展，提出了多種三維編織的思路，而且在編織工藝上迄今為止仍在不斷探索之中，其中四步法編織和二步法編織則是主流的形式，其應用也最為廣泛，而且當下市場中利用二步法和四步法編織成的三維預制體的截面形狀主要為圓形、方形以及異形，如圖 1-1 所示[14]。

第三步 第四步圖 1-2 矩形橫截面四步法（1×1）編織示意圖四步法編織矩形橫截面工藝中攜紗器的運動如圖 1-2 所示，而所謂四步法織紗完成編織的一個循環(huán)包括四步，第一步，奇數行和偶數行分別向左和向右一個紗線位置，第二步則是奇數列和偶數列分別向下和向上運動，同樣也是一線位置，第三步、第四步分別于第一步、第二步的運動方向相反，由此，編織著縱橫兩個方向往復移動，不斷重復這個四步循環(huán)即可完成編織。ii 矩形組合（工字梁）截面編織物 由上述矩形截面四步法編織工藝可以這樣一條重要的原則：經過這四步運動，全部紗線都應移動到原先有一根紗線的位置。因此簡單地以普通矩形橫截面排列基本陣列并按照矩形截面編織工藝則無法完成編織工作，所以為了能夠滿足編織復雜橫截面的需求，則需要新的技術，因而混合式樣法和通用法應運而生。a. 混合式樣法 在同一個復雜橫截面內同時采用多種編織式樣，經過一個循環(huán)后可滿足編織式樣的重要原則，完成編織，其運動原理如圖 1-3 所示。

第二步 第三步圖 1-3 混合式樣法（3×1、1×3）編織工字型織物示意圖b. 通用法 在編織工藝中僅采用一種編織式樣，但是將復雜的橫截面進割，然后分組地進行編織。首先根據所需橫截面形狀進行排列，圖 1-4 展示型界面的編織工藝原理。a b

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關碩士學位論文 前3條

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本文編號：2774306