CN111549421B - 一种仿生钩连结构三维编织预浸件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生钩连结构三维编织预浸件，包括：树脂层，嵌设在所述树脂层中的两个第一纤维层、位于两个所述第一纤维层之间并用于连接两个所述第一纤维层的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维包括：若干个第一段和若干个第二段，所述第一段和所述第二段交替连接于连接点；所述第一段位于相邻两个第一纤维层之间，相邻两个第二段分别交织在两个所述第一纤维层上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层的第一钩连结构。第一钩连结构能把沿第二段长度方向的拉伸力转化为沿第一段长度方向的预紧力，在该预紧力的作用下层与层之间的连接更加紧密，出整体性与层间性能较好，不易发生层间损伤，提高了层间强度、抗冲击性能和耐疲劳性。

Description

一种仿生钩连结构三维编织预浸件

技术领域

本发明涉及纤维编织技术领域，尤其涉及的是一种仿生钩连结构三维编织预浸件。

背景技术

随着现代工程技术的不断发展，复合材料的应用范围不断扩大。复合材料能够在满足材料轻量化的前提下提供足够的强度和刚度，越来越多地应用在航空、航天、轨道运输、汽车等领域。层合结构的复合材料只能通过提高材料体系中树脂的韧性来达到提高复合材料损伤容限的目的，然而结果往往达不到预期的理想效果：层合材料在制作异型结构件过程中不可避免会出现褶皱和纤维不连续，很难完成复杂结构件的制作，另外层合材料还存在一些力学限制，层间强度低、抗冲击性能和耐疲劳性较差，阻碍了其在具有较高层间剪切应力构中的应用；同时，层合材料受到冲击载荷后会出现目测不可见的分层，造成了结构安全隐患。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种仿生钩连结构三维编织预浸件，旨在解决现有技术中二维层合板层间强度低且抗冲击性能和耐疲劳性较差的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，包括：树脂层，嵌设在所述树脂层中的两个第一纤维层、位于两个所述第一纤维层之间并用于连接两个所述第一纤维层的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维包括：若干个第一段和若干个第二段，所述第一段和所述第二段交替连接于连接点；所述第一段位于两个所述第一纤维层之间，相邻两个所述第二段分别交织在两个所述第一纤维层上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层的第一钩连结构。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，相邻两个第一纤维层之间设置有至少一个第二纤维层，所述第一段上设置有用于钩住所述第二纤维层的第二钩连结构。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，所述第一纤维层和所述第二纤维层均采用纬纱纤维和径纱纤维沉浮交织而成。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，所述径纱纤维采用波纹状径纱纤维，所述纬纱纤维采用平直状纬纱纤维，所述第二段、所述第一钩连结构以及第二钩连结构均垂直于所述平直状纬纱纤维。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，所述第二钩连结构有两个，分别钩住所述第二纤维层上相邻的两个平直状纬纱纤维。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，所述沉浮交织包括：平纹交织、斜纹交织、缎纹交织中的一种或多种；所述径纱纤维的纱密为100-200根/10cm，所述纬纱纤维的纱密为1000-1500根/10cm。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，相邻两个所述第二纤维层之间的间距为30-40mm，所述第一纤维层与相邻的所述第二纤维层之间的间距为30-40mm。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其中，所述纬纱纤维、所述径纱纤维的细度为1351-2252D。

一种如上述任意一项所述的仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法，其中，包括以下步骤：

固定两个所述第一纤维层的纬纱纤维；

在两个所述第一纤维层的纬纱纤维之间编织缝纫纤维以使所述第一钩连结构钩住所述第一纤维层的纬纱纤维，在所述第一纤维层的纬纱纤维上编织所述第一纤维层的径纱纤维得到编织件；

将所述编织件浸润树脂后加热固化成型得到仿生钩连结构三维编织预浸件。

所述的仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法，其中，所述在两个所述第一纤维层的纬纱纤维之间编织缝纫纤维之前，所述制备方法还包括：

固定第二纤维层的纬纱纤维；其中所述第二纤维层位于两个所述第一纤维层之间。

有益效果：本发明中第一钩连结构能把沿第二段长度方向的拉伸力转化为沿第一段长度方向的预紧力，在该预紧力的加强作用下导致层与层之间的连接更加紧密，体现出整体性与层间性能较好，不易发生层间损伤，提高了层间强度、抗冲击性能和耐疲劳性。

附图说明

图1是飞行鸟类羽毛羽小钩结构图。

图2是本发明中仿生钩连结构三维编织预浸件。

图3是本发明中沿Z方向贯穿的缝纫纤维。

图4是本发明中三层纤维层编织成型预浸件。

图5是本发明中三层纤维层编织成型预浸件正视图。

图6是本发明中渐变三维编织预浸件。

图7是本发明中渐变缝纫纤维正视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图1-图7，本发明提供了一种仿生钩连结构三维编织预浸件的一些实施例。

自然界中的飞鸟可以在工况复杂的环境中飞行，原因在于飞鸟羽毛的和近端羽小枝相互钩连形成羽毛的级联滑锁系统，羽毛的级联滑锁系统可以在相邻羽小枝间提供足够大的连接力，从而保证羽毛的紧密程度，避免羽毛在混乱的气流中分开而影响飞行。因此，采用飞行鸟类羽毛的仿生羽小钩结构与三维编织预浸件结合，可以得到具有高强的层间力学性能复合材料。

具体地，如图1所示，受飞行鸟类羽毛启发，鸟羽毛的远端羽小枝的末端有4-6个羽小钩，羽小钩可以与近端羽小枝相互钩连形成羽毛的级联滑锁系统，羽毛的级联滑锁系统可以在相邻羽小枝间提供足够大的连接力，从而保证羽毛的紧密程度，避免羽毛在混乱的气流中分开而影响飞行。

如图2、图3和图6所示，本发明的一种仿生钩连结构三维编织预浸件，包括：树脂层40，嵌设在所述树脂层40内的两个第一纤维层10、位于两个所述第一纤维层10之间并用于连接两个所述第一纤维层10的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维20包括：若干个第一段21和若干个第二段22，所述第一段21和所述第二段22交替连接于连接点；所述第一段21位于两个所述第一纤维层10之间，相邻两个所述第二段22分别交织在两个所述第一纤维层10上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层10的第一钩连结构23。

可通过3D打印技术将固定形状的第一钩连结构23打印到缝纫纤维20中第一段21和第二段22的连接点处，并使第一钩连结构23与第一段21、第二段22形成一个整体，其中第一钩连结构23原料为纤维与基体的共混体，通过打印头挤出，在打印到连接点处，加热纤维主体的连接处，使第一钩连结构与缝纫纤维20中第一段21、第二段22浸润充分，并最终固化成一体结构。另外，还可以增加原料中基体的比例来进一步提高浸润的充分性，基体可以采用与第一段21、第二段22一样的材料，基体中的纤维用于增强，例如可以采用碳纤维等。所述第一钩连结构可以采用圆弧结构或方形结构，例如，第一钩连结构为弧度为30°～40°的一段圆弧，并与连接处相切，虽然在鸟羽中方形的羽小钩结构具有更强的连接力，但是方形的第一钩连结构尺寸和质量更大，会延长加工时间，并且降低第一钩连结构与缝纫纤维20的第一段21、第二段22的连接强度，所以使用圆弧结构。

第一钩连结构23可以预先设置好得到缝纫纤维20后，再进行编织，也可以是先编织好后再设置第一钩连结构23，例如，由于缝纫纤维20的第一段21、第二段22连接成没有第一钩连结构23的纤维，并可以进行编织，以连接两个第一纤维层10，然后，在第一段21、第二段22的连接处，采用3D打印技术打印出第一钩连结构23，固化后第一钩连结构23即可勾住第一纤维层10中的纤维。

在本发明的其它实施例中，可以采用多个树脂层40，两个第一纤维层10分别位于相邻两个树脂层40上，本发明以一个树脂层40为例进行说明。为了便于说明预浸件的具体结构，以第一纤维层10为XY平面，以第一段21的长度方向为Z轴方向。

缝纫纤维20有仿生鸟类羽小枝的第一钩连结构23，与第一纤维层10连接在一起，形成仿生鸟羽钩连结构，使不同层间的纤维组成一个整体，从而形成新型仿生钩连结构三维编织预浸件，经过树脂浸润固化成型形成仿鸟类羽小枝钩连结构三维编织复合材料。与传统的层合结构和夹芯结构相比，用新型仿鸟类羽小枝钩连结构三维编织预浸件制成的复合材层间性能好、质量轻、比强度比刚度高，同时可实现复杂构件和变厚度构件的编织成型。

第一纤维层10采用纬纱纤维11和径纱纤维12沉浮交织而成，其中，以纬纱纤维11的长度方向为X轴方向，以径纱纤维12的长度方向为Y轴方向。所述径纱纤维12采用波纹状径纱纤维，所述纬纱纤维11采用平直状纬纱纤维。所述第二段22、所述第一钩连结构23均垂直于所述平直状纬纱纤维。

具体地，这里纬纱纤维11和径纱纤维12仅表示两种纤维的按相互垂直的方式排列，纬纱纤维11和径纱纤维12可以相互替换。在制备过程中，设定缝纫纤维的排列方向与径纱纤维12的排列方向相同，则将纬纱纤维11施加张力，使得纬纱纤维11保持平直状，而径纱纤维12在沉浮交织时形成波纹状(即正弦波状或余弦波状)。缝纫纤维中的第二段22与径纱纤维12平行，第二段22与第一纤维层10交织时也形成波纹状或平直状。当然，若设定缝纫纤维的排列方向与纬纱纤维11的排列方向相同，则可将径纱纤维12施加张力，使得径纱纤维12保持平直状，而纬纱纤维11在沉浮交织时形成波纹状。以下以纬纱纤维11保持直线状为例进行说明。

在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，因为三维纤维结构存在缝纫纤维层的捆绑作用，在捆绑力的作用下，两个第一纤维层10之间、各纤维(包括第一纤维层10中的纤维和缝纫纤维层中的纤维)与基体(树脂层40)的失效更不容易发生，并且径纱纤维12与树脂的界面产生一定破坏之后，缝纫纤维的第二段22是沿Y轴方向的，可以起到一个抗拉伸的作用力，此时在第一钩连结构23能把沿径向(即Y轴方向)的拉伸力转化为沿Z方向的预紧力，在该预紧力的加强作用下导致层与层之间的连接更加紧密，体现出整体性与层间性能较好，不易发生层间损伤，提高了层间强度、抗冲击性能和耐疲劳性。

此外，在三维编织预浸件中，应尽量减少纤维量，从而减少整体结构的重量。从图2中可以看出，由于缝纫纤维不仅要在Y方向缠绕纬纱纤维11，还要连接两个相邻的纤维层，所以缝纫纤维的长度远远大于经纱纤维的长度，而经纱纤维同缝纫纤维的第二段22都有利于增强预浸件的强度，刚度和断裂韧性，所以采用图2所示经纱纤维和缝纫纤维相互隔开的排布方式，减少缝纫纤维量，有利于在实现轻量化的基础上提高三维预浸件的比强度和比刚度。

在本发明的较佳实例中，可以采用多个纤维层，第一种方式是设置多个第一纤维层10，第二种方式是在两个第一纤维层10之间设置第二纤维层30。通过调整Z方向贯穿缝纫纤维的高度和钩连结构的数目，实现多个纤维层的连接。具体地，相邻两个第一纤维层10之间设置有至少一个第二纤维层30，所述第一段21上设置有用于钩住所述第二纤维层30的第二钩连结构24。本发明以三个纤维层(即两个第一纤维层10和一个第二纤维层30)为例进行说明。

如图4所示，以三层纤维层编织成型的预浸件，包括由沿X方向平直状纬纱纤维11和沿Y方向的波纹状经纱纤维相互编织成的两个第一纤维层10、一个第二纤维层30，位于三层纤维层之间并用于连接的缝纫纤维层。所述第二纤维层30采用纬纱纤维31和径纱纤维32沉浮交织而成。需要指出的是，所有纬纱纤维的长度方向是X方向，所有经纱纤维的长度方向是Y方向。缝纫纤维20的第一段21上设置有用于钩住所述第二纤维层30的第二钩连结构24，所述第二段22、所述第一钩连结构23以及第二钩连结构24均垂直于所述平直状纬纱纤维。

在一个较佳实施例中，所述第二钩连结构24有两个，分别钩住所述第二纤维层30上相邻的两个平直状纬纱纤维。两个第二钩连结构24可以是关于第一段21对称设置的，两个第二钩连结构24也可以是组成S型的，也就是说，一个第二钩连结构24位于纬纱纤维上方，另一个第二钩连结构24位于纬纱纤维下方，这样从不同方向钩住第二纤维层30中的纬纱纤维。

如三层纤维预浸件正视图，即图5所示，相对于传统三维编织结构，本发明通过第二钩连结构24与第二纤维层30的纬纱纤维相互勾连，当预浸件受到沿Y方向的负载时，由于缝纫纤维的第一段21是沿着径向编织的，所以在一定程度上起到抗拉伸的作用，此时，钩连结构能把沿径向的拉伸力转化为沿Z方向的预紧力，在该力的加强作用下导致预浸件的两个第一纤维层10和第二纤维层30相互连接更加紧密，体现出极高的整体性与层间性能。

在本发明的其他实例中，可以通过调整缝纫纤维第一段21的高度尺寸，实现变厚度的三维预浸件的编织。

在一个较佳实施例中，如图6所示，渐变厚度的三维编织预浸件，包括由沿X方向平直状纬纱纤维11和沿Y方向的波纹状经纱纤维相互编织成的三个第一纤维层10，位于三层纤维层之间并用于连接的渐变缝纫纤维层，其中渐变缝纫纤维层正视图如图7所示，包括第一段21、第二段22、若干个第一钩连结构23、若干个第二钩连结构24。本发明中渐变缝纫纤维第一段21具有不同高度，不同高度的第一段21一体成型，而传统变厚度复合材料需要将不同厚度的预制体分开编织，最终通过常规编织布填充，影响整体的力学性能。因此，使用新型仿鸟类羽小枝的钩连结构三维编织预浸件制成的复合材料，可以满足变截面、变厚度的复杂零件的成型，提高成型件的力学性能和整体性。第一钩连结构23和第二钩连结构24的制作过程可参考第一钩连结构23的制作过程。

在本发明的一个较佳实施例中，如图4和图5所示，所述沉浮交织包括：平纹交织、斜纹交织、缎纹交织中的一种或多种。当然，还可以采用其它编织方式形成纤维层10。

具体地，每根缝纫纤维作为一个连续的整体从三维纤维结构一侧贯穿到另一侧。从侧面看，每根缝纫纤维呈矩形波状，矩形波有交替连接的竖直部和水平部，竖直部相当于缝纫纤维20中的第一段21，水平部相当于缝纫纤维中的第二段22。两根缝纫纤维组成缝纫纤维组，两根缝纫纤维靠在一起，但是两根缝纫纤维形成的矩形波的相位错开，也就是说，其中一根缝纫纤维形成的矩形波位于波峰(即第二段22交织在某一第一纤维层10上)时，另一根缝纫纤维形成的矩形波位于波谷(即第二段22交织在另一第一纤维层10上)，当然这两根缝纫纤维的第二段22处于同一纬度上，这里的纬度是指各纬纱纤维的排列形成的位置，类似于地球仪的纬线的纬度。

在本发明的一个较佳实施例中，如图5所示，所述径纱纤维12的纱密为100-200根/10cm，所述纬纱纤维11的纱密为1000-1500根/10cm。相邻两个所述第二纤维层30之间的间距为30-40mm，所述第一纤维层10与相邻的所述第二纤维层30之间的间距为30-40mm。

具体地，径纱纤维12的纱密小于纬纱纤维11的纱密，径纱纤维12需要留出空位以便于缝纫纤维的第二段22编织。相邻两个纤维层之间的间距可以根据需要进行调整，也就是调整缝纫纤维的第一段21的长度来调整。可通过改变编织方式调整径纱纤维12、纬纱纤维11的密度、形态，纬纱纤维11在编织时处于平直状态，径纱纤维12与第二段22呈波纹状上下绕过纬纱纤维11。

在本发明的一个较佳实施例中，所述纬纱纤维11、所述径纱纤维12、所述缝纫纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、麻纤维、木纤维、锦纶纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、丙纶纤维或氯纶纤维中任意一种。

在本发明的一个较佳实施例中，所述纬纱纤维11、所述径纱纤维12、所述缝纫纤维的细度为1351-2252D。纤维(包括纬纱纤维、径纱纤维、缝纫纤维)表面在浸润树脂后，将树脂加热固化成型，其中，纤维的质量百分比为50％～70％，树脂为热固性树脂或热塑性树脂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明是基于飞行鸟类羽毛特有的羽小钩结构，具有抗撕裂，抗疲劳，轻质高强的突出特性，将仿生的设计理念融入传统的纤维增强高级结构设计中，针对现有工程技术中对于材料要求进行纤维种类、编织方式、纤维空间排布等参数的优选，制备出一种整体性与层间性能较好、不易发生层间损伤、比强度和比刚度高，可用于变截面、变厚度的复杂零件成型的仿生三维编织预浸件。

2.本发明解决了传统层合结构和夹芯结构的缺点，预计疲劳强度提高5％～10％，剪切强度可提高10％～15％，质量可相对传统金属材料减轻30％～40％。在具有抗分层剥离能力的条件下实现了材料高能量吸收能力性能，抗剥离性能相较于传统的纤维增强复合材料可提高10％～20％，可广泛应用于汽车、船舶、轨道交通、航空航天等领域。

总之，本发明借鉴了飞行鸟类羽毛特有的羽小钩结构，实现了通过三维纤维夹层空间结构的协同作用提升纤维增强复合材料性能，其抗压性能、层间剪切强度和断裂韧性明显优于传统二维层合板，较一般三维立体机织物吸收能量、轻质强韧性能更具优势。

基于上述的仿生钩连结构三维编织预浸件，本发明还提供了一种仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法的较佳实施例：

本发明实施例所述一种仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法，包括以下步骤：

步骤S100、固定两个所述第一纤维层10的纬纱纤维。

如果需要在两个第一纤维层10之间设置第二纤维层30时，可在固定两个所述第一纤维层10的纬纱纤维的基础上固定第二纤维层30的纬纱纤维；其中所述第二纤维层30位于两个所述第一纤维层10之间。

步骤S200、在两个所述第一纤维层10的纬纱纤维之间编织缝纫纤维以使所述第一钩连结构23钩住所述第一纤维层10的纬纱纤维，在所述第一纤维层10的纬纱纤维上编织所述第一纤维层10的径纱纤维得到编织件。

具体地，将纬纱纤维施加张力，使得纬纱纤维保持直线状，将径纱纤维和缝纫纤维采用沉浮交织依次同步编织在纬纱纤维上，使得径纱纤维呈波纹状，并得到第一纤维层10和缝纫纤维层。在编织缝纫纤维时，所述第一钩连结构23钩住第一纤维层10的纬纱纤维。

当然设置有第二纤维层30时，在编织缝纫纤维时，所述第二钩连结构24钩住第二纤维层30的纬纱纤维。并在所述第一纤维层10的纬纱纤维和所述第二纤维层30的纬纱纤维上分别编织所述第一纤维层10的径纱纤维和所述第二纤维层30的径纱纤维得到编织件。

当然也可以是先编织没有第一钩连结构23的缝纫纤维，也就是说，在两个所述第一纤维层10的纬纱纤维之间编织没有第一钩连结构23的缝纫纤维，然后制备第一钩连结构23以使所述第一钩连结构23钩住所述第一纤维层10的纬纱纤维，在所述第一纤维层10的纬纱纤维上编织所述第一纤维层10的径纱纤维得到编织件。

当然，径纱纤维和缝纫纤维的编织可以交替进行，并没有先后之分。

步骤S300、将所述编织件浸润树脂后加热固化成型得到仿生钩连结构三维编织预浸件。

具体地，这里的纤维(包括：纬纱纤维、径纱纤维、缝纫纤维)具体可以是碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、麻纤维或木纤维中任意一种。纬纱纤维、径纱纤维、缝纫纤维可以采用相同材质的纤维，也可以采用不同材质的纤维。树脂为热固性树脂或热塑性树脂。树脂加热固化成型后纤维的质量百分比为50％～70％。

综上所述，本发明所提供的一种仿生钩连结构三维编织预浸件及其制备方法，包括：树脂层，嵌设在所述树脂层中的两个第一纤维层、位于两个所述第一纤维层之间并用于连接两个所述第一纤维层的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维包括：若干个第一段和若干个第二段，所述第一段和所述第二段交替连接于连接点；所述第一段位于相邻两个所述第一纤维层之间，相邻两个所述第二段22分别交织在两个所述第一纤维层上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层的第一钩连结构。第一钩连结构能把沿第二段长度方向的拉伸力转化为沿第一段长度方向的预紧力，在该预紧力的加强作用下导致层与层之间的连接更加紧密，体现出整体性与层间性能较好，不易发生层间损伤。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种仿生钩连结构三维编织预浸件，其特征在于，包括：树脂层，嵌设在所述树脂层中的两个第一纤维层、位于两个所述第一纤维层之间并用于连接两个所述第一纤维层的缝纫纤维层；所述缝纫纤维层中的缝纫纤维包括：若干个第一段和若干个第二段，所述第一段和所述第二段交替连接于连接点；所述第一段位于两个所述第一纤维层之间，相邻两个所述第二段分别交织在两个所述第一纤维层上，所述连接点处设置有用于钩住所述第一纤维层的第一钩连结构；相邻两个第一纤维层之间设置有至少一个第二纤维层，所述第一段上设置有用于钩住所述第二纤维层的第二钩连结构；所述第一纤维层和所述第二纤维层均采用纬纱纤维和径纱纤维沉浮交织而成；所述径纱纤维采用波纹状径纱纤维，所述纬纱纤维采用平直状纬纱纤维，所述第二段、所述第一钩连结构以及第二钩连结构均垂直于所述平直状纬纱纤维；所述第二钩连结构有两个，分别钩住所述第二纤维层上相邻的两个平直状纬纱纤维；所述第一钩连结构通过3D打印技术将固定形状的第一钩连结构打印到缝纫纤维中第一段和第二段的连接点处得到；所述第一钩连结构为弧度为30°～40°的一段圆弧，并与所述连接点处相切；所述第一钩连结构钩住所述第一纤维层中的所述平直状纬纱纤维。

2.根据权利要求1所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其特征在于，所述沉浮交织包括：平纹交织、斜纹交织、缎纹交织中的一种或多种；所述径纱纤维的纱密为100-200根/10cm，所述纬纱纤维的纱密为1000-1500根/10cm。

3.根据权利要求1所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其特征在于，相邻两个所述第二纤维层之间的间距为30-40mm，所述第一纤维层与相邻的所述第二纤维层之间的间距为30-40mm。

4.根据权利要求1所述的仿生钩连结构三维编织预浸件，其特征在于，所述纬纱纤维、所述径纱纤维的细度为1351-2252D。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

固定两个所述第一纤维层的纬纱纤维；

在两个所述第一纤维层的纬纱纤维之间编织缝纫纤维以使所述第一钩连结构钩住所述第一纤维层的纬纱纤维，在所述第一纤维层的纬纱纤维上编织所述第一纤维层的径纱纤维得到编织件；

将所述编织件浸润树脂后加热固化成型得到仿生钩连结构三维编织预浸件。

6.根据权利要求5所述的仿生钩连结构三维编织预浸件的制备方法，其特征在于，所述在两个所述第一纤维层的纬纱纤维之间编织缝纫纤维之前，所述制备方法还包括：

固定第二纤维层的纬纱纤维；其中所述第二纤维层位于两个所述第一纤维层之间。

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