CN106012181A - 一种蜂窝状孔洞组合的立体织物及其编制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蜂窝状孔洞组合的立体织物及其编制方法，该立体织物包括上表层、多层中间层和下表层，所述上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过接结组织进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物。本发明的蜂窝状孔洞组合的立体织物性能上具有耐腐蚀、保温、隔音、阻燃、透波性能优异的特点；强度上具有高的比强度、比刚度、抗冲击、抗分层及突出的抗疲劳性能。可设计性强，织物可采用玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等高性能体系材料。
Description
技术领域
本发明属于纤维增强复合材料领域，具体涉及一种蜂窝状孔洞组合的立体织物及其编制方法。
背景技术
随着纤维增强复合材料在航天航空、交通运输、民用建筑、生物医用和体育器材等领域的广泛应用，不仅要求复合材料具有很高的损伤容限和可靠性，同时对其增强材料的结构完整性和适形性的要求也更加严格。编织结构由于其弹性、灵活性和高能量韧性，尤其是优异的悬垂性及可成形性在生产复杂形状的复合材料构件中具有明显优势，近年来在高性能纤维增强复合材料领域受到人们越来越多的关注。
高性能纤维在三维空间多方向连续排布、相互交缠，形成的纤维织物称为立体织物，作为增强体用于制作先进复合材料。与普通织物相比，三维织物具有厚度厚、可撑开、质量轻和经向、纬向截面可设计成多种形式等优点。
目前，常见的蜂窝状空芯结构复合材料一般采用金属、塑料等非纺织品作为蜂窝芯。将这类蜂窝芯材料与织物增强材料等面板相粘合而形成空芯结构复合材料。这类复合材料在受到冲击时，面板与夹芯之间容易脱开、层裂而破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜂窝状孔洞组合的立体织物。
本发明的另一目的在于提供一种蜂窝状孔洞组合的立体织物的编制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种蜂窝状孔洞组合的立体织物，该立体织物包括上表层、多层中间层和下表层，所述上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过接结组织进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物。
上述的蜂窝状孔洞组合的立体织物，其所述的孔洞呈正六边形。
上述的蜂窝状孔洞组合的立体织物，其所述正六边形的四个斜边分别由单层织物形成，两个直边通过接结组织把相邻的两层织物并为一层。
一种蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，先由经纱和纬纱两个系统的纱线编织成由上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过接结组织进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物，所述的孔洞受力撑开后呈正六边形。
该立体织物由经纱和纬纱两个系统的纱线编织而成，所述立体织物的结构为一定数量的单层织物通过特定规律相互连接，上表层、下表层和中间层(奇数层m、偶数层n，从上表层开始计)的连接规律不同。
上述蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，设正六边形的边长为L，从上表层开始计，将中间层分位奇数层m和偶数层n，所述上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过结节组织进行间断式连接的规律分别为：
Ⅰ.上表层、下表层的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度为L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将上表层或下表层同与之相邻的中间层相连接
步骤3：编织长度3L的单层织物
重复步骤2、步骤3，完成表层织物的编织；
Ⅱ.奇数层m的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m-1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m+1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成m层织物的编织；
Ⅲ.偶数层n的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n+1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n-1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成n层织物的编织。
优选的，所述的经纱和纬纱为碳纤维。
本发明所涉及的单层织物和接结组织的编制方法均为本领域技术人员所公知的。
本发明的有益效果：
本发明制备的蜂窝状孔洞组合的立体织物性能上具有耐腐蚀、保温、隔音、阻燃、透波性能优异的特点；强度上具有高的比强度、比刚度、抗冲击、抗分层及突出的抗疲劳性能。可设计性强，织物可采用玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等高性能体系材料。
附图说明
图1为蜂窝状孔洞组合的立体织物的立体结构图。
图2为蜂窝状孔洞组合的立体织物的侧视图Ⅰ和俯视图Ⅱ。
图3为蜂窝状孔洞组合的立体织物上表层的加工步骤图。
具体实施方式
如图1所示，一种蜂窝状孔洞组合的立体织物，该立体织物包括上表层a、多层中间层c和下表层b，所述上表层a、多层中间层c和下表层b的相邻层织物通过接结组织1进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物(图1中X轴方向为经向，Z轴方向为纬向，沿经纱方向的剖面即为X轴与Y轴所在平面)。所述的孔洞2呈正六边形。所述正六边形的四个斜边分别由单层织物3形成，两个直边通过接结组织1把相邻的两层织物并为一层。
上述蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，先由经纱和纬纱两个系统的纱线编织成由上表层a、多层中间层c和下表层b的相邻层织物通过接结组织1进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物，所述的孔洞2受力撑开后呈正六边形。该立体织物由经纱和纬纱两个系统的纱线编织而成，所述立体织物的结构为一定数量的单层织物通过特定规律相互连接，上表层a、下表层b和中间层c(奇数层m、偶数层n，从上表层开始计)的连接规律不同。
如图2和3所示，设正六边形的边长为L，从上表层a开始计，将中间层c分位奇数层m和偶数层n，所述上表层a、多层中间层c和下表层b的相邻层织物通过结节组织进行1间断式连接的规律分别为：
Ⅰ.上表层、下表层的连接规律为(其中上表层的加工步骤如图3所示)：
步骤1：沿经纱方向编织长度为L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织1将上表层a或下表层b同与之相邻的中间层相连接
步骤3：编织长度3L的单层织物
重复步骤2、步骤3，完成表层织物的编织；
Ⅱ.奇数层m的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m-1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m+1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成m层织物的编织；
Ⅲ.偶数层n的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n+1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n-1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成n层织物的编织。
优选的，所述的经纱和纬纱为碳纤维。
本发明制备的蜂窝状孔洞组合的立体织物性能上具有耐腐蚀、保温、隔音、阻燃、透波性能优异的特点；强度上具有高的比强度、比刚度、抗冲击、抗分层及突出的抗疲劳性能。可设计性强，织物可采用玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等高性能体系材料。
Claims (6)
1.一种蜂窝状孔洞组合的立体织物，其特征在于：该立体织物包括上表层、多层中间层和下表层，所述上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过接结组织进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状孔洞组合的立体织物，其特征在于：所述的孔洞呈正六边形。
3.根据权利要求2所述的蜂窝状孔洞组合的立体织物，其特征在于：所述正六边形的四个斜边分别由单层织物形成，两个直边通过接结组织把相邻的两层织物并为一层。
4.一种蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，其特征在于：先由经纱和纬纱两个系统的纱线编织成由上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过接结组织进行间断式合并形成沿经纱方向的剖面呈蜂窝状孔洞组合的立体织物，所述的孔洞受力撑开后呈正六边形。
5.根据权利要求4所述蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，其特征在于：设正六边形的边长为L，从上表层开始计，将中间层分位奇数层m和偶数层n，所述上表层、多层中间层和下表层的相邻层织物通过结节组织进行间断式连接的规律分别为：
Ⅰ.上表层、下表层的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度为L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将上表层或下表层同与之相邻的中间层相连接
步骤3：编织长度3L的单层织物
重复步骤2、步骤3，完成表层织物的编织；
Ⅱ.奇数层m的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m-1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将奇数层m(m≥3)同与之相邻的(m+1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成m层织物的编织；
Ⅲ.偶数层n的连接规律为：
步骤1：沿经纱方向编织长度L的单层织物
步骤2：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n+1)层相连接
步骤3：编织长度为L的单层织物
步骤4：编织长度为L的接结组织将偶数层n(n≥2)同与之相邻的(n-1)层相连接
重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4，完成n层织物的编织。
6.根据权利要求4所述蜂窝状孔洞组合的立体织物的织制方法，其特征在于：所述的经纱和纬纱为碳纤维。
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Denomination of invention: A three-dimensional fabric with honeycomb shaped holes and its weaving method Granted publication date: 20180724 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Yixing branch Pledgor: YIXING HUAHENG HIGH PERFORMANCE FIBER TEXTILE Co.,Ltd. Registration number: Y2024980035827 |