紡織（纖維增強(qiáng)）復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域中的大規(guī)模應(yīng)用源于高性能纖維的出現(xiàn)。為了充分發(fā)揮高性能纖維在復(fù)合材料領(lǐng)域的增強(qiáng)作用,通常是用立體織造的方法將高性能纖維制備成立體預(yù)制件（3D preform）。纖維立體預(yù)制件織造工藝有立體編織（3D braiding）、立體機(jī)織（3D weaving）和立體針織（3D knitting）三類(lèi),其中立體編織預(yù)制件的綜合性能最為突出。立體編織預(yù)制件的加工工藝從旋轉(zhuǎn)式編織、行列式編織發(fā)展到近年出現(xiàn)的六角形編織,并由此衍生出一系列的編織機(jī)械。六角形編織在帶紗數(shù)量上較其他編織工藝有明顯優(yōu)勢(shì),對(duì)于編織高紗線交織率的立體編織物具有很大潛力,由于六角形編織理論和技術(shù)提出時(shí)間不長(zhǎng),六角形編織立體織物及其加工方法尚未得到深入研究。本文從六角形編織立體織物的成形原理為切入點(diǎn),對(duì)編織過(guò)程中攜紗器的運(yùn)動(dòng)特征、紗線交織方式、圓截面六角形編織物的幾何結(jié)構(gòu)建模與優(yōu)化、含增材式六角形編織立體織物的復(fù)合材料制備、六角形編織機(jī)的搭建與織物試織進(jìn)行研究,闡釋了六角形編織工藝與編織物結(jié)構(gòu)特征、編織機(jī)控制方法、增材式復(fù)合材料成形工藝和試樣性能,探究了六角形編織物成形的新工藝。具體研究工作如下:從... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的成型方法
        1.1.1 纖維預(yù)浸料鋪層模壓成型
        1.1.2 樹(shù)脂傳遞塑模
        1.1.3 增材成型方法
    1.2 纖維預(yù)成型體立體編織工藝
        1.2.1 行列式立體編織工藝與機(jī)械
        1.2.2 旋轉(zhuǎn)式立體編織工藝與機(jī)械
        1.2.3 六角形立體編織工藝與機(jī)械
    1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 六角形編織立體織物的成形工藝研究
    2.1 六角形編織的原理
    2.2 角輪形狀的設(shè)計(jì)與紗線交織方式
        2.2.1 二維編織機(jī)撥盤(pán)槽數(shù)與撥盤(pán)組合分析
        2.2.2 角輪凹口數(shù)目的設(shè)計(jì)
        2.2.3 四角角輪與六角角輪可帶攜紗器的數(shù)量關(guān)系分析
    2.3 六角形角輪與攜紗器的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.4 六角形編織虛擬樣機(jī)構(gòu)建與攜紗器運(yùn)動(dòng)仿真
        2.4.1 六角形編織機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)與數(shù)字建模
        2.4.2 攜紗器的ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
    2.5 六角形編織的“二步法”工藝設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 圓截面六角形編織立體織物幾何模型的構(gòu)建
    3.1 編織物結(jié)構(gòu)的描述方法
    3.2 六角形編織機(jī)底盤(pán)的坐標(biāo)化
    3.3 圓截面六角形編織物的織造工藝設(shè)計(jì)
        3.3.1 六角形角輪的旋轉(zhuǎn)時(shí)序
        3.3.2 攜紗器的運(yùn)動(dòng)路徑分析
    3.4 圓截面六角形編織立體織物結(jié)構(gòu)仿真
        3.4.1 紗線空間軌跡的繪制方法
        3.4.2 編織物的特征矩陣與矩陣變換
        3.4.3 紗線軌跡的B-spline曲線擬合
        3.4.4 圓截面六角形編織立體織物結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)變換
        3.4.5 不同尺寸的圓截面六角形編織立體織物模型
    3.5 圓截面六角形編織立體織物的纖維體積分?jǐn)?shù)計(jì)算
        3.5.1 纖維體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法
        3.5.2 面積比計(jì)算纖維體積分?jǐn)?shù)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 六角形編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的增材制備及其力學(xué)性能測(cè)試
    4.1 增材成形技術(shù)在紡織材料領(lǐng)域的應(yīng)用
    4.2 基于增材成形的六角形編織立體織物模型
    4.3 立體編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的增材制備
        4.3.1 雙噴頭材料沉積法
        4.3.2 樹(shù)脂復(fù)合法
        4.3.3 含增材增強(qiáng)體復(fù)合材料試樣壓縮性能分析
        4.3.4 含增材式增強(qiáng)體的復(fù)合材料界面表征
    4.4 含增材式六角形編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體復(fù)合材料力學(xué)性能分析
        4.4.1 含增材式六角形編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體復(fù)合材料試樣的制備
        4.4.2 壓縮力學(xué)性能測(cè)試
        4.4.3 含增材式六角形編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體復(fù)合材料界面表征
    4.5 本章小結(jié)
第5章 六角形編織機(jī)的搭建與立體織物的織造
    5.1 六角形編織機(jī)的總體設(shè)計(jì)
    5.2 六角形編織機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.1 六角形編織機(jī)的驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
        5.2.2 角輪與攜紗器的加工與裝配
        5.2.3 攜紗器受力分析與驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型
    5.3 六角形編織機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 步進(jìn)電機(jī)的控制與驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)計(jì)
        5.3.2 六角形編織機(jī)控制程序設(shè)計(jì)
    5.4 圓截面六角形編織立體織物的織造
        5.4.1 織造上機(jī)準(zhǔn)備
        5.4.2 織造過(guò)程分析
        5.4.3 織物后處理與結(jié)構(gòu)特征分析
    5.5 圓截面六角形編織立體織物的拉伸性能測(cè)試
        5.5.1 立體織物試樣準(zhǔn)備
        5.5.2 立體織物拉伸性能測(cè)試
        5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要工作
    6.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于ADAMS四自由度抓取機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真[J]. 陳志穩(wěn),陳少克.  機(jī)電工程技術(shù). 2018(12)
[3]經(jīng)編紗線張力補(bǔ)償裝置的工作機(jī)制[J]. 孫帥,繆旭紅,張靈婕,胡瑜.  紡織學(xué)報(bào). 2018(11)
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[6]創(chuàng)新的五月柱型編織機(jī)參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王永強(qiáng),王益軒,劉靜,李鵬飛,陳雨,周能.  紡織器材. 2017(06)
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博士論文
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碩士論文
[1]角輪式三維編織機(jī)機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 徐海亮.浙江理工大學(xué) 2017
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[3]UHMWPE繩纜后整理技術(shù)及力學(xué)性能研究[D]. 陶肖衛(wèi).青島大學(xué) 2015
[4]一種三維編織機(jī)主動(dòng)攜紗器的驅(qū)動(dòng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 李政寧.武漢紡織大學(xué) 2013
[5]基于曲率分析的三次B-spline曲線保形采樣方法研究[D]. 張嫻.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[6]基于二維透鏡天線的毫米波功率合成研究[D]. 楊楠.浙江大學(xué) 2012
[7]圓錐殼體織物的設(shè)計(jì)與制作[D]. 程付榮.東華大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2901215