縱橫雙向變厚度三維機織物的研制.pdf

1、當前我國正處于大飛機自主研制的攻堅階段，難題之一正是如何在保證強度約束條件下大幅減輕發(fā)動機質(zhì)量，而采用高性能復合材料風扇葉片正是解決這一問題的核心思路，因此，對發(fā)動機高性能纖維復合材料風扇葉片預形件的研究具有一定的意義。發(fā)動機葉片預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。已有研究將葉片預形件設計為縱向連續(xù)變厚度三維機織結構，織機設備選擇了由初代多綜眼多劍桿織機改進后的第二代多綜眼多劍桿織機，下

2、機織物厚度變化雖已實現(xiàn)，但根據(jù)風扇葉片的實際形狀，仍無法凈形制備葉片的預形件。本文在此基礎上，將葉片預形件拓展為縱橫雙向變厚度平板狀，并結合第二代多綜眼多劍桿織機進行雙向變厚度三維機織結構的研究。
　　首先，本文在縱向變厚度結構的基礎上，進行了縱橫雙向變厚度三維機織結構的組織設計。在合理的經(jīng)向墊紗分布基礎上，結合經(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)部結構中逐條采用縱向變厚度結構的設計原理，最終得到縱向厚度變化梯

3、度較小，橫向中間厚、兩邊薄的目標結構。
　　然后，本文分析了在第二代多綜眼多劍桿織機上織造雙向變厚度三維機織結構可能遇到的問題，提出織機進一步改進的建議。由于縱橫雙向變厚度結構，相對于縱向變厚度結構更為復雜且厚度峰值更高，采用增加多綜眼多劍桿織機的綜框頁數(shù)，來增加經(jīng)紗變化可能及最終織物的下機厚度。隨著綜框頁數(shù)的增加，機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)格多眼綜絲以實現(xiàn)綜眼傾斜分布的方式，來解決預期的引

4、緯困難問題?，F(xiàn)有研究采用手工引緯，極易出錯、效率低下、緯紗張力不穩(wěn)定以及下機織物邊緣成形不良，采用多劍桿夾持木梭進出多梭箱的引緯機構，來實現(xiàn)多根連續(xù)緯紗的同時引入。后期織造時，采用加裝正壓防爆裝置，來解決碳纖維優(yōu)良的導電性致使多劍桿織機線路元件短路的問題。
　　接下來通過在改進后的多劍桿織機上織制三維平板狀機織物來進一步調(diào)試織機的狀態(tài)，保證織造過程中的穩(wěn)定性。最后，在經(jīng)調(diào)試后的多劍桿織機上試織雙向變厚度三維機織預形件，對其完整的上