【技术实现步骤摘要】
一种三维机织封闭式空腔结构的制备方法及其预制件
本专利技术涉及三维机织
，具体涉及一种三维机织封闭式空腔结构的制备方法及其预制件，以及该预制件制备得到的碳纤维增强复合材料空腔结构体。
技术介绍
纤维增强复合材料凭借其轻质、坚固、强韧、耐热、自支撑及可适用于广泛形状的成型和定形等优点，在航空、航天、汽车、轨道交通、船舶等领域应用广泛。已知的，通过纤维增强复合材料采用三维机织制造的纤维预制体空腔结构具有Π形截面，即，在主体平台面的单侧具有自由延伸的两个加强筋，该加强筋用于提高主体平台面的抗弯曲能力。但实际上，仅靠加强筋并不能给出足够强度的抗离心力和抗挤压力，因此，现有技术中公开了一种三维机织制造的纤维预制体平台面的两个加强筋自由端之间连上一个壁，以在主体平台面以下形成一个4面封闭盒体的方法。该方法虽能够一定程度加强盒体主平台面的抗挤压、抗离心强度，但现有技术中通常是通过缠绕、铺层、胶结、缝纫等二次工艺施加的方式增加加强筋的覆盖壁，该方法因搭接口粗糙，对该盒体平台的外形净尺寸成型影响较大。因此，为解决...
【技术保护点】
1.一种三维机织封闭式空腔结构的制备方法，包括采用三维机织方法形成前后两侧具有开口端的空腔结构；其特征在于，还包括：/n在三维机织方法形成空腔结构的过程中在开口端的一面边缘上设置从其延伸而出的封闭延伸段(105)，所述封闭延伸段(105)中连通自由端相对两侧的纱线为待替换纬纱(204)；所述开口端上相邻封闭延伸段(105)的边缘还形成从其延伸而出的填充经纱(205)；/n然后将封闭延伸段(105)的自由端朝向开口端移动使其覆盖全部或部分开口端，最后采用开口端上延伸出的填充经纱(205)替换封闭延伸段(105)中的待替换纬纱(204)，进而形成具有封闭端的封闭式空腔结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种三维机织封闭式空腔结构的制备方法，包括采用三维机织方法形成前后两侧具有开口端的空腔结构；其特征在于，还包括：
在三维机织方法形成空腔结构的过程中在开口端的一面边缘上设置从其延伸而出的封闭延伸段(105)，所述封闭延伸段(105)中连通自由端相对两侧的纱线为待替换纬纱(204)；所述开口端上相邻封闭延伸段(105)的边缘还形成从其延伸而出的填充经纱(205)；
然后将封闭延伸段(105)的自由端朝向开口端移动使其覆盖全部或部分开口端，最后采用开口端上延伸出的填充经纱(205)替换封闭延伸段(105)中的待替换纬纱(204)，进而形成具有封闭端的封闭式空腔结构。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用三维机织方法形成前后两侧具有开口端的空腔结构的过程包括：
三层结构机织：包括从上至下依次层叠的上层(101)、中层(102)和下层(103)；相邻两层之间包括通过相邻两层的纱线相互交叉互联而形成的互联区，以及互联区以外的非互联区(104)；
空腔结构的制备：将上层(101)朝向远离下层(103)的方向进行拉伸使三层结构进行变形，变形后形成具有中空结构的空腔结构；所述中空结构包括由下层(103)组成的底壁(201)，由上层(101)构成的顶壁(202)，以及位于底壁(201)与顶壁(202)之间左右相对两侧的立壁筋(203)；所述底壁(201)与顶壁(202)之间前后两侧形成开口端。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述封闭延伸段(105)从开口端的中层(102)或/和下层(103)延伸而出，且封闭延伸段(105)位于空腔结构的底壁(201)上。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，设空腔结构中底壁(201)上设置封闭延伸段(105)，则所述填充经纱(205)位于立壁筋(203)上；所述封闭延伸段(105)与立壁筋(203)互连的过程为：
封闭延伸段(105)上靠近其中一个立壁筋(203)一侧的待替换纬纱(204)与该立壁筋(203)上的填充经纱(205)固定形成固定部，从封闭延伸段(105)上远离该固定部的一侧抽出该待替换纬纱(204)，使立壁筋(203)上的填充经纱(205)替代封闭延伸段(105)上的待替换纬纱(204)即可；同理，封闭延伸段(105)与另一个立壁筋(203)采用相同的处理方式完成封闭延伸段(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昆，周海丽，黄建，谭焕成，张立泉，杨凌元，李超，
申请(专利权)人：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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