一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物及其织造方法技术

本发明专利技术涉及一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物，包括水平板织物区、竖直板织物区和底板织物区三个区域，均包含接结经纱、衬经纱、纬纱及斜向纱；所述三个区域之间通过预留纱线的方法相互连接；在水平板织物区与所述竖直板织物区连接区域，纬纱及斜向纱以衬经纱方向为法向，从水平板织物区垂直转向竖直板织物区；在底板织物区和竖直板织物区连接区域，纬纱沿衬经纱的方向，从底板织物区垂直转向竖直板织物区；所有纱线均通过接结经纱捆绑在一起而整体织造成形；本发明专利技术还公开了一种织造上述结构的织造方法。本发明专利技术织物结构由于引入了斜向纱，提高了结构预制织物结构面内剪切性能；由于采用预留纱线工艺，提高了加筋槽状结构织物的可设计性。的可设计性。的可设计性。

【技术实现步骤摘要】
一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物及其织造方法


[0001]本专利技术属于异形件立体织物整体成型制备
，特别涉及一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物及其织造方法。

技术介绍

[0002]复合材料是除铝之外最重要的航空航天材料，由于复合材料具有轻质的优点，在过去几十年中，民用飞机结构重量中所占的份额超过15％，在直升飞机和战斗机结构重量中所占的份额超过50％。目前，在航空航天领域，主要应用的复合材料有两种，即层合复合材料和机织复合材料，而随着复合材料应用水平与飞机设计要求的日益提高，机织复合材料逐渐成为航空航天领域青睐的材料，比如在飞机风扇叶片、飞机副翼结构。
[0003]在飞机副翼结构中，其接头区域除了承受拉伸载荷和弯曲载荷外，还会承受较高的扭转与剪切载荷。在现有机织复合材料飞机副翼结构中，由于机织结构预制件仅存在经向及纬向衬纱与接结纱，导致其承载扭转与剪切载荷的能力较差。为了解决这个问题，一般做法是在结构中通过螺栓增加梁结构，但这样的做法会导致两个问题：第一，由于需要增加螺栓，需要在结构上钻孔，会导致结构在孔附近形成应力集中，降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物，其特征在于：包括水平板织物区(1)、竖直板织物区(2)和底板织物区(3)三个部分；其中，所述水平板织物区(1)分为上水平板织物区(11)和下水平板织物区(12)；所述上水平板织物区(11)分为上水平板平直织物区(111)和上水平板分纱织物区(112)；所述下水平板织物区(12)分为下水平板平直织物区(121)和下水平板分纱织物区(122)；所述竖直板织物区(2)分为左竖直板织物区(21)和右竖直板织物区(22)；所述竖直板织物区(2)在上水平板织物区(11)和下水平板织物区(12)之间，所述底板织物区(3)连接于所述水平板织物区(1)和竖直板织物区(2)组合体的后端面；所述水平板织物区(1)、竖直板织物区(2)和底板织物区(3)中均包含接结经纱(4)、衬经纱(5)、纬纱(6)以及斜向纱(7)；在底板织物区(3)和竖直板织物区(2)连接的区域，所述纬纱(6)沿衬经纱(5)的方向从所述底板织物区(3)垂直转向所述竖直板织物区(2)；在水平板织物区(1)与竖直板织物区(2)连接的区域，所述纬纱(6)及斜向纱(7)以所述衬经纱(5)方向为法向，分别从所述上水平板分纱织物区(112)和下水平板分纱织物区(122)垂直转向所述左竖直板织物区(21)和右竖直板织物区(22)。2.根据权利要求1所述的一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物，其特征在于：所述上水平板分纱织物区(112)和下水平板分纱织物区(122)通过预留纱线的方法与所述竖直板织物区(2)相连接；所述底板织物区(3)通过预留纱线的方法与所述竖直板织物区(2)相连接。3.根据权利要求1所述的一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物，其特征在于：所述斜向纱(7)包括+θ角斜向纱(71)和
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θ角斜向纱(72)；所述+θ角斜向纱(71)和
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θ角斜向纱(72)各成一组并分别以不同的织造起点进行织造。4.根据权利要求3所述的一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物，其特征在于：所述斜向纱(7)在所述上水平板分纱织物区(112)、下水平板分纱织物区(122)和所述竖直板织物区(2)的排列分为A、B、C三个区域，每个区域内均排列有+θ角斜向纱(71)和
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θ角斜向纱(72)两组斜向纱，每组斜向纱的织造起点均排列着一个边条(8)。5.一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物的织造方法，织造如权利要求4所述的预制织物，其特征在于，包括以下步骤：S1：加筋槽状三维整体结构的初始排纱；包括对接结经纱(4)和衬经纱(5)分别在水平板织物区(1)、竖直板织物区(2)和底板织物区(3)的初始排列；对斜向纱(7)的边缘纱线分别在上水平板平直织物区(111)、下水平板平直织物区(121)和底板织物区(3)的初始排列；对斜向纱(7)的边缘纱线分别在所述A、B、C三个区域的初始排列；S2：加筋槽状三维整体结构中的接结经纱(4)的开口运动；包括在水平板织物区(1)、竖直板织物区(2)和底板织物区(3)的开口运动，所述接结经纱(4)在水平板织物区(1)、竖直板织物区(2)的运动方向相互平行并垂直于接结经纱(4)在底板织物区(3)的运动方向；所述接结经纱(4)在平板织物区(1)、竖直板织物区(2)和底板织物区(3)的运动方向均平行于该区域中衬经纱(5)的方向；S3：加筋槽状三维整体结构中斜向纱(7)的织造运动；S4：在加筋槽状三维整体结构中引入纬纱(6)；
S5：压紧纬纱(6)；通过压纬装置将纬纱(6)向衬经纱(5)方向压紧，约束住加筋槽状三维整体结构的垂直拐角区域纱线在衬经纱(5)法向平面内的移动。6.根据权利要求5所述的一种含斜向纱的加筋槽状三维整体织物的织造方法，其特征在于：所述S1包括以下步骤：S1
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1：将接结经纱(4)的纱锭排列在所述接结经纱(4)的导条上，所述水平板织物区(1)和竖直板织物区(2)的纱锭排列呈现加筋槽状，水平板织物区(1)和竖直板织物区(2)内的纱锭排列方向相互垂直；底板织物区(3)的纱锭沿纬纱(6)的方向排列；S1
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2：将斜向纱(7)的边缘纱线分别在上水平板平直织物区(111)、下水平板平直织物区(121)和底板织物区(3)初始排列；S1
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3：将斜向纱(7)的边缘纱线在所述A区域初始排列；所述A区域的左侧边缘上下各有一个斜向纱(7)的边条(8)，在所述A区域左侧边缘纱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一帆，史志伟，陈利，张茜，冯甲丁，焦亚男，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：