縱橫雙向變厚度三維機(jī)織物的研制.pdf

1、當(dāng)前我國正處于大飛機(jī)自主研制的攻堅(jiān)階段，難題之一正是如何在保證強(qiáng)度約束條件下大幅減輕發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量，而采用高性能復(fù)合材料風(fēng)扇葉片正是解決這一問題的核心思路，因此，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高性能纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片預(yù)形件的研究具有一定的意義。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片預(yù)形件并非厚度均一的平板，其長度方向（縱向）和寬度方向（橫向）的截面厚度均有連續(xù)變化。已有研究將葉片預(yù)形件設(shè)計(jì)為縱向連續(xù)變厚度三維機(jī)織結(jié)構(gòu)，織機(jī)設(shè)備選擇了由初代多綜眼多劍桿織機(jī)改進(jìn)后的第二代多綜眼多劍桿織機(jī)，下

2、機(jī)織物厚度變化雖已實(shí)現(xiàn)，但根據(jù)風(fēng)扇葉片的實(shí)際形狀，仍無法凈形制備葉片的預(yù)形件。本文在此基礎(chǔ)上，將葉片預(yù)形件拓展為縱橫雙向變厚度平板狀，并結(jié)合第二代多綜眼多劍桿織機(jī)進(jìn)行雙向變厚度三維機(jī)織結(jié)構(gòu)的研究。
　　首先，本文在縱向變厚度結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了縱橫雙向變厚度三維機(jī)織結(jié)構(gòu)的組織設(shè)計(jì)。在合理的經(jīng)向墊紗分布基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)向墊紗由織物中部向兩端邊部逐漸留空的穿綜方式，在織物內(nèi)部結(jié)構(gòu)中逐條采用縱向變厚度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理，最終得到縱向厚度變化梯

3、度較小，橫向中間厚、兩邊薄的目標(biāo)結(jié)構(gòu)。
　　然后，本文分析了在第二代多綜眼多劍桿織機(jī)上織造雙向變厚度三維機(jī)織結(jié)構(gòu)可能遇到的問題，提出織機(jī)進(jìn)一步改進(jìn)的建議。由于縱橫雙向變厚度結(jié)構(gòu)，相對(duì)于縱向變厚度結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜且厚度峰值更高，采用增加多綜眼多劍桿織機(jī)的綜框頁數(shù)，來增加經(jīng)紗變化可能及最終織物的下機(jī)厚度。隨著綜框頁數(shù)的增加，機(jī)后最末頁綜框離織口的距離隨之增加，將引起梭口高度降低，采用不同規(guī)格多眼綜絲以實(shí)現(xiàn)綜眼傾斜分布的方式，來解決預(yù)期的引

4、緯困難問題。現(xiàn)有研究采用手工引緯，極易出錯(cuò)、效率低下、緯紗張力不穩(wěn)定以及下機(jī)織物邊緣成形不良，采用多劍桿夾持木梭進(jìn)出多梭箱的引緯機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)多根連續(xù)緯紗的同時(shí)引入。后期織造時(shí)，采用加裝正壓防爆裝置，來解決碳纖維優(yōu)良的導(dǎo)電性致使多劍桿織機(jī)線路元件短路的問題。
　　接下來通過在改進(jìn)后的多劍桿織機(jī)上織制三維平板狀機(jī)織物來進(jìn)一步調(diào)試織機(jī)的狀態(tài)，保證織造過程中的穩(wěn)定性。最后，在經(jīng)調(diào)試后的多劍桿織機(jī)上試織雙向變厚度三維機(jī)織預(yù)形件，對(duì)其完整的上