CN116122504B - 基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法，属于纤维预制体制备技术领域。本发明的预制体由2个预留有搭接缝的纵向C型梁、4个预留有翻边的横向C型梁、两组纵向铺层纤维织物和横向铺层纤维织物构成。制备时，先将2个横向C型梁的翻边插入一纵向C型梁的搭接缝分别与其两侧的腹板缝合形成“T”型构件，完成第二个“T”型构件后，将其纵向C型梁的腹板缝合形成三维立体结构，采用双向交叠铺层方式在三维立体结构的上下翼缘的外侧分别铺设纵向铺层纤维织物和横向铺层纤维织物并进行缝合固定。该制备方法既降低了缝合难度，又提高了交叉连接处的连接强度，从而提升了预制体整体的稳定性以及在交叉的两个方向的连续性。

Description

基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法

技术领域

本发明涉及纤维预制体制备技术领域，特别是涉及一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法。

背景技术

碳纤维工字梁具有优异的抗冲击性能和抗弯曲性能，且质量轻、承载效率高、可设计性好、使用周期长，从而被广泛应用于航空航天构件、汽车构件以及承重结构材料等方面。尤其是在承力框或承重梁等结构件中，碳纤维工字梁常以交叉连接件(简称“交叉件”)的形式作为承力主体使用。

纤维类交叉件是由交叉件预制体和基体构成，交叉件预制体的结构决定了交叉件的整体性能。现有的纤维工字梁交叉件预制体是将横向工字梁预制体在中间分切成两部分，然后再将这两部分分别缝合在纵向工字梁预制体的两侧，并使之于横向保持一致。这样的制备方法问题在于：交叉件预制体只在纵向连续，横向则无法保持连续，这就导致了在外载荷作用下，横向工字梁预制体在交叉节点处的载荷传递能力大大降低，从而造成了交叉件预制体整体性能和稳定性的降低。此外，由于采取分切后再缝合的方式，缝合过程中需始终保持横向的两部分以及这两部分与纵向工字梁预制体的对齐，增加了缝合的难度。当然，要改善这个问题，本领域技术人员很容易想到直接将横向工字梁预制体从纵向工字梁预制体中间贯穿而出，再将其交叉处缝合在一起，然而，这样简单的贯穿缝合的方式虽然可解决交叉件预制体在两个方向保持连续的问题，但大大增加了缝合难度，并降低了横向工字梁预制体和纵向工字梁预制体交叉处的连接强度，使其在外力作用下极易发生变形或断裂，从而影响预制体整体的稳定性。

鉴于此，有必要通过研究提供一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体及其制备方法，通过将预留有搭接缝的纵向C型梁与带有翻边的横向C型梁先进行单侧的拼接缝合再进行整体缝合的方式得到交叉件预制体，既提高了预制体整体的稳定性，又使其在交叉的两个方向都能保持连续，从而保证交叉件承力时，载荷能在两个方向连续传递。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明的第一个方面提供了一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，包括：

纵向工字梁，是由两个纵向C型梁通过第一腹板缝合而成，在所述的两个纵向C型梁的第一腹板的中部预留有搭接缝；

两个横向工字梁，所述的横向工字梁是由两个横向C型梁通过第二腹板缝合而成；两个横向C型梁的一端沿其第二腹板均设有翻边，其翻边位于相应的横向工字梁的同一端；每个所述的横向工字梁的两个翻边都插入纵向C型梁的第一腹板的搭接缝并分别与搭接缝两侧的第一腹板完全缝合固定，形成“T”型构件；2个“T”型构件通过各自的第一腹板完全缝合后，调整纵向工字梁的倾斜角度至所需交叉角度后，经缝合定型形成交叉连接的三维立体结构；所述三维立体结构具有4个区域，每个区域均是由相应的横向C型梁和纵向C型梁相交构成；

纤维铺层结构，铺设在所述三维立体结构上。

进一步地，所述纤维铺层结构包括：

第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物，采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘的外侧；

第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物，也采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘的外侧。

进一步地，所述的第一腹板的高度与第二腹板的高度相同；所述的纵向上翼缘和横向上翼缘的厚度相同，所述的纵向下翼缘和横向下翼缘的厚度也相同。

进一步地，所述的搭接缝的缝长为第一腹板的高度的(0.6～1)倍。

进一步地，所述的翻边的高度与搭接缝的缝长相匹配。

进一步地，所述的交叉角度为20°-90°。

进一步地，在所述的4个区域的纵向C型梁和横向C型梁相对应的第一腹板和第二腹板上均包覆有纤维加强布。

更进一步地，所述的纤维加强布的两端分别与相对应的第一腹板和第二腹板完全缝合在一起。

再进一步地，所述的纤维加强布的宽度与第一腹板或第二腹板的高度相一致。

进一步地，所述的第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘相一致。

进一步地，所述的第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘相一致。

进一步地，在所述的三维立体结构的横向还设有纤维连续加强布，所述纤维连续加强布从纵向工字梁的搭接缝中贯穿而过，且两端分别置于纵向工字梁两侧的两个第二腹板中间，并与之完全缝合固定。

更进一步地，所述的纤维连续加强布的长度与三维立体结构横向的长度相一致；所述纤维连续加强布的宽度与搭接缝的缝长相一致。

进一步地，所述的横向C型梁和纵向C型梁均是由若干层碳纤维织物和若干层碳纤维网胎通过针刺缝合制成，层间密度为28-32层/10mm，针刺密度为10-20针/cm²，缝合所采用的纤维为3K碳纤维或6K碳纤维，缝合间距为(4-7)mm×(4-7)mm。

进一步地，所述的纤维加强布和纤维连续加强布均是由一层碳纤维织物和一层碳纤维网胎针刺而成，针刺的密度为10-20针/cm²。

本发明的第二个方面提供了上述双向连续交叉件预制体的制备方法，包括如下步骤：

S1、根据产品尺寸准备2个纵向C型梁和4个横向C型梁，其中，2个纵向C型梁的第一腹板的中部均预留有搭接缝，4个横向C型梁的一端沿其第二腹板均预留有翻边；

S2、取1个纵向C型梁和2个横向C型梁，先将2个横向C型梁的翻边置于同一侧后，将其第二腹板完全缝合在一起形成横向工字梁结构；然后将2个翻边插入纵向C型梁的搭接缝并分别与搭接缝两侧的第一腹板完全缝合固定，形成“T”型构件；剩下的1个纵向C型梁和2个横向C型梁也参照上述方式处理成“T”型构件；

S3、将步骤S2中所制得的两个“T”型构件的第一腹板完全缝合在一起，在纵向形成纵向工字梁结构；

S4、根据所需交叉角度，调整上述纵向工字梁的倾斜角度，并对交叉连接处进行缝合定型，即得到交叉连接的三维立体结构，所述三维立体结构具有4个区域，每个区域均是由相应的横向C型梁和纵向C型梁相交构成；

S5、根据所述三维立体结构纵向上翼缘、横向上翼缘、纵向下翼缘和横向下翼缘的尺寸，准备第一纵向铺层纤维织物、第一横向铺层纤维织物、第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物，然后采用双向交叠铺层的方式分别铺设在三维立体结构纵向上翼缘、横向上翼缘、纵向下翼缘和横向下翼缘的外侧，并进行缝合固定，即得到所述双向连续交叉件预制体。

进一步地，为了增加横向工字梁和纵向工字梁之间的连接强度，根据第一腹板或第二腹板的高度准备4块纤维加强布，分别包覆在所述三维立体结构4个区域的纵向C型梁和横向C型梁相对应的第一腹板和第二腹板上，且每一块纤维加强布的两端分别与相对应的第一腹板和第二腹板完全贴合。

进一步地，为了提高所述三维立体结构在横向的载荷传递连续性，根据三维立体结构横向的尺寸准备纤维连续加强布，所述纤维连续加强布从纵向工字梁的搭接缝中贯穿而过，且两端分别置于纵向工字梁两侧的两个第二腹板中间，并与之缝合固定。

进一步地，所述的缝合的方式为锁式缝合。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明的交叉件预制体虽基于纤维工字梁，但并不是直接采用工字梁进行交叉组合，而是从其部件纵向C型梁和横向C型梁着手拼装，且为了便于缝合以及保持交叉连接处的连续性，本发明在纵向C型梁和横向C型梁上分别作了预留搭接缝和预留翻边的处理，交叉连接时，可先将翻边插入搭接缝与相应的纵向C型梁的第一腹板缝合后，再将两个纵向C型梁的第一腹板完全缝合在一起，然后采用双向交叠铺层的方式在交叉后形成的三维立体结构的上下翼缘的外侧铺设纤维织物，并进行缝合固定。这样的制备方法既降低了缝合难度，又提高了交叉连接处的连接强度，从而提升了交叉件预制体的整体的稳定性以及在交叉的两个方向的连续性。

2、本发明还在交叉处的各相应区域的第一腹板和第二腹板上包覆了一层纤维加强布，进一步增加了横向工字梁和纵向工字梁之间的连接强度，有效地防止了交叉连接处因外力作用而导致的变形或断裂现象。

3、本发明在横向的纤维连续加强布的设计，更进一步地提升了两个横向工字梁之间的连续性，从而大大提升了预制件在受力作用下横向的载荷传递能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的交叉件预制体的整体示意图；

图2为本发明的交叉件预制体的主体部分爆炸图；

图3为本发明的“T”型构件示意图。

附图标记：纵向工字梁1、横向工字梁2、纤维加强布3、纤维连续加强布、纵向C型梁11、第一腹板12、搭接缝13、横向C型梁21、第二腹板22、翻边23。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-3所示为本发明的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，包括：

纵向工字梁1，是由两个纵向C型梁11通过第一腹板12缝合而成，在所述的两个纵向C型梁11的第一腹板12的中部预留有搭接缝13；

两个横向工字梁2，所述的横向工字梁2是由两个横向C型梁21通过第二腹板22缝合而成；两个横向C型梁21的一端沿其第二腹板22均设有翻边23，其翻边23位于相应的横向工字梁2的同一端；每个所述的横向工字梁2的两个翻边23都插入纵向C型梁11的第一腹板12的搭接缝13并分别与搭接缝13两侧的第一腹板12完全缝合固定，形成“T”型构件；2个“T”型构件通过各自的第一腹板12完全缝合后，调整纵向工字梁1的倾斜角度至所需交叉角度后，经缝合定型形成交叉连接的三维立体结构；所述三维立体结构具有4个区域，每个区域均是由相应的横向C型梁21和纵向C型梁11相交构成；

第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物(常规结构层，图中未显示)，采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘的外侧；

第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物(常规结构层，图中未显示)，也采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘的外侧。

进一步地，所述的第一腹板12的高度与第二腹板22的高度相同；所述的纵向上翼缘和横向上翼缘的厚度相同，所述的纵向下翼缘和横向下翼缘的厚度也相同。

进一步地，所述的搭接缝13的缝长为第一腹板12的高度的(0.6～1)倍。

进一步地，所述的翻边23的高度与搭接缝13的缝长相匹配。

进一步地，所述的交叉角度为20°-90°。

进一步地，在所述的4个区域的纵向C型梁11和横向C型梁21相对应的第一腹板12和第二腹板22上均包覆有纤维加强布3。

更进一步地，所述的纤维加强布3的两端分别与相对应的第一腹板12和第二腹板22完全缝合在一起。

再进一步地，所述的纤维加强布3的宽度与纵向C型梁11或横向C型梁21的腹板的高度相一致。

进一步地，所述的第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘相一致。

进一步地，所述的第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘相一致。

进一步地，在所述的三维立体结构的横向还设有纤维连续加强布4，所述纤维连续加强布4从纵向工字梁1的搭接缝13中贯穿而过，且两端分别置于纵向工字梁1两侧的两个第二腹板22中间，并与之完全缝合固定。

更进一步地，所述的纤维连续加强布4的长度与三维立体结构横向的长度相一致；所述纤维连续加强布4的宽度与搭接缝13的缝长相一致。

进一步地，所述的横向C型梁21和纵向C型梁11均是由若干层碳纤维织物和若干层碳纤维网胎通过针刺缝合制成，层间密度为28-32层/10mm，针刺密度为10-20针/cm²，缝合所采用的纤维为3K碳纤维或6K碳纤维，缝合间距为(4-7)mm×(4-7)mm。

进一步地，所述的纤维加强布3和纤维连续加强布3均是由一层碳纤维织物和一层碳纤维网胎针刺而成，针刺的密度为10-20针/cm²。

为了进一步说明本发明的技术方案，本发明以十字交叉件预制体的制备为例，所制备的十字交叉件预制体的主体是由碳纤维织物和碳纤维网胎通过针刺缝合制成，层间密度为30层/10mm，针刺密度为20针/cm²，所述的缝合的方式为：采用6K碳纤维以5mm×5mm的缝合间距进行加捻单股双向缝合，双面锁边。所述十字交叉件预制体的尺寸为：

纵向：长度600mm，高度为100mm，第一腹板厚度3mm；上、下翼缘厚度均为1.5mm，翼缘宽度均为50mm；

横向：长度600mm，高度为100mm，第二腹板厚度3mm；上、下翼缘厚度均为1.5mm，翼缘宽度均为50mm；

横向铺层纤维织物：长度600mm，厚度1.5mm，宽度与腹板高度相一致；纵向铺层纤维织物与横向铺层纤维织物各参数一致。

实施例1

取2个纵向C型梁和4个横向C型梁，其中，2个纵向C型梁的第一腹板中部均预留有搭接缝，4个横向C型梁的一端沿其第二腹板均预留有翻边。

所述纵向C型梁的长度为600mm，高度为100mm，第一腹板厚度1.5mm；上、下翼缘厚度1.5mm，翼缘宽度25mm；所述搭接缝的宽度为3mm，缝长为94mm；

所述横向C型梁的长度(包括翻边)为600mm，高度为100mm，腹板厚度1.5mm；翼缘厚度1.5mm，翼缘宽度25mm；所述翻边的长度为50mm。

先将2个横向C型梁的翻边置于同一侧，将其第二腹板完全缝合在一起形成横向工字梁结构；然后将2个翻边插入纵向C型梁的搭接缝并分别与搭接缝两侧的第一腹板完全缝合固定，形成“T”型构件；剩下的1个纵向C型梁和2个横向C型梁也参照上述方式处理成“T”型构件；

将所制得的两个“T”型构件的第一腹板完全缝合在一起，在纵向形成纵向工字梁结构；将所述纵向工字梁与横向工字梁成90°交叉，并对交叉连接处进行缝合定型，即得到交叉连接的三维立体结构，然后采用双向交叠铺层的方式将两组纵向铺层纤维织物和横向铺层纤维织物铺设在三维立体结构上下翼缘的外侧，并进行缝合固定，即得到所述双向连续交叉件预制体。

实施例2

实施例2相较于实施例1的不同之处仅在于：在所述三维立体结构的各交叉区域的连接处的腹板上均包覆有纤维加强布，所述纤维加强布的长度为100mm，厚度为1.5mm，宽度为94mm；所述的纤维加强布都是同时与相应区域的第一腹板和第二腹板完全缝合固定。其余步骤均同实施例1。

实施例3

实施例3相较于实施例2的不同之处仅在于：

所述第一腹板和第二腹板厚度均为1mm；

横向设有纤维连续加强布：长度600mm，宽度94mm，厚度1mm；

在将两侧的相对应的2个第二腹板缝合之前，先将纤维连续加强布的一端置于一侧的2个第二腹板中间并缝合后，将纤维连续加强布的另一端穿过2个纵向C型梁的搭接缝进入另一侧的的2个第二腹板中间并与之缝合在一起，所述纤维连续加强布的长度为600mm，厚度为1mm，宽度为94mm。其余步骤均相同。

对比例1

取一个纵向工字梁，在其第一腹板的中部预留有交叉缝，所述交叉缝的缝长与第一腹板的高度相一致；另取一平板织物，所述平板织物的高度及厚度与交叉缝的缝长和缝宽相一致。

所述的纵向工字梁：长度600mm，高度为100mm，第一腹板厚度3mm；翼缘厚度1.5mm，翼缘宽度50mm；

所述的交叉缝的缝长为94mm，缝宽为3mm；

所述的平板织物：长度600mm，高度为94mm，腹板厚度3mm。

将所述平板织物穿过交叉缝后，以90度交叉角进行缝合固定；再取四块横向纤维织物，所述横向纤维织物的厚度3mm，长度为275mm；将这四块横向纤维织物分别缝合在裸露在外的平板织物的上下形成横向翼缘；最后取两组纵向铺层纤维织物和横向铺层纤维织物，采用双向交叠铺层的方式铺设在三维立体结构上下翼缘的外侧，并进行缝合固定，即得到交叉件预制体。

对比例2

取一个纵向工字梁和横向工字梁，其中，所述纵向工字梁的中部预留有一个工字型交叉缝，所述工字型交叉缝的尺寸与所述横向工字梁的端面的尺寸相一致；

其中，所述的纵向工字梁：长度600mm，高度为100mm，腹板厚度3mm；翼缘厚度1.5mm，翼缘宽度50mm；

所述的纵向工字梁：长度600mm，高度为100mm，腹板厚度3mm；翼缘厚度1.5mm，翼缘宽度50mm；

将所述的横向工字梁穿过工字型交叉缝后，以90度交叉角进行缝合固定，形成三维立体结构；另取两组纵向铺层纤维织物和横向铺层纤维织物，采用双向交叠铺层的方式铺设在三维立体结构上下翼缘的外侧，并进行缝合固定，即得到交叉件预制体。

性能测试

将实施例1-3与对比例1-2所得到的交叉件预制体进行承力测试，本次测试是在10cm深的凹槽模具的辅助下，以50mm/min的速度对预制体交叉面施加作用力使其变形至交叉处下底面刚接触到凹槽底部时所需的力即为预制体所能承受的最大载荷，测试结果如表1所示：

表1

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						最大载荷(N)	228.51	292.86	389.4	141.02	169.2

从表1可以看出，本发明的方法所制备的交叉件预制体，且实施例3为最优选地技术方案。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (18)

1.一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，包括：

纵向工字梁，由两个纵向C型梁通过第一腹板缝合而成，在两个所述的纵向C型梁的第一腹板的中部预留有搭接缝；

两个横向工字梁，所述的横向工字梁是由两个横向C型梁通过第二腹板缝合而成；两个横向C型梁的一端沿其第二腹板均设有翻边，其翻边位于相应的横向工字梁的同一端；每个所述的横向工字梁的两个翻边都插入纵向C型梁的第一腹板的搭接缝并分别与搭接缝两侧的第一腹板完全缝合固定，形成“T”型构件；2个“T”型构件通过各自的第一腹板完全缝合后，调整纵向工字梁的倾斜角度至所需交叉角度后，经缝合定型形成交叉连接的三维立体结构；所述三维立体结构具有4个区域，每个区域均是由相应的横向C型梁和纵向C型梁相交构成；

纤维铺层结构，铺设在所述三维立体结构上；

在所述的4个区域的纵向C型梁和横向C型梁相对应的第一腹板和第二腹板上均包覆有纤维加强布。

2.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述纤维铺层结构包括：

第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物，采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘的外侧；

第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物，也采用双向交叠的方式铺设在所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的第一腹板的高度与第二腹板的高度相同；所述的纵向上翼缘和横向上翼缘的厚度相同，所述的纵向下翼缘和横向下翼缘的厚度也相同。

4.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的搭接缝的缝长为第一腹板的高度的0.6～1倍。

5.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的翻边的高度与搭接缝的缝长相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的交叉角度为20°-90°。

7.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的纤维加强布的两端分别与相对应的第一腹板和第二腹板完全缝合在一起。

8.根据权利要求1或7中任一项所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的纤维加强布的宽度与第一腹板或第二腹板的高度相一致。

9.根据权利要求2所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的第一纵向铺层纤维织物和第一横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向上翼缘和横向上翼缘相一致。

10.根据权利要求2所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物的外形尺寸分别与所述的三维立体结构的纵向下翼缘和横向下翼缘相一致。

11.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，在所述的三维立体结构的横向还设有纤维连续加强布，所述纤维连续加强布从纵向工字梁的搭接缝中贯穿而过，且两端分别置于纵向工字梁两侧的两个第二腹板中间，并与之完全缝合固定。

12.根据权利要求11所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的纤维连续加强布的长度与三维立体结构横向的长度相一致；所述纤维连续加强布的宽度与搭接缝的缝长相一致。

13.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的横向C型梁和纵向C型梁均是由若干层碳纤维织物和若干层碳纤维网胎通过针刺缝合制成，层间密度为28-32层/10mm，针刺密度为10-20针/cm2，缝合所采用的纤维为3K碳纤维或6K碳纤维，缝合间距为4～7mm×4～7mm。

14.根据权利要求1所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体，其特征在于，所述的纤维加强布和纤维连续加强布均是由一层碳纤维织物和一层碳纤维网胎针刺而成，针刺的密度为10-20针/cm2。

15.根据权利要求2-14中任意一项所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据产品尺寸准备2个纵向C型梁和4个横向C型梁，其中，2个纵向C型梁的第一腹板的中部均预留有搭接缝，4个横向C型梁的一端沿其第二腹板均预留有翻边；

S2、取1个纵向C型梁和2个横向C型梁，先将2个横向C型梁的翻边置于同一侧后，将其第二腹板完全缝合在一起形成横向工字梁结构；然后将2个翻边插入纵向C型梁的搭接缝并分别与搭接缝两侧的第一腹板完全缝合固定，形成“T”型构件；剩下的1个纵向C型梁和2个横向C型梁也参照上述方式处理成“T”型构件；

S3、将步骤S2中所制得的两个“T”型构件的第一腹板完全缝合在一起，在纵向形成纵向工字梁结构；

S4、根据所需交叉角度，调整上述纵向工字梁的倾斜角度，并对交叉连接处进行缝合定型，即得到交叉连接的三维立体结构，所述三维立体结构具有4个区域，每个区域均是由相应的横向C型梁和纵向C型梁相交构成；

S5、根据所述三维立体结构纵向上翼缘、横向上翼缘、纵向下翼缘和横向下翼缘的尺寸，准备第一纵向铺层纤维织物、第一横向铺层纤维织物、第二纵向铺层纤维织物和第二横向铺层纤维织物，然后采用双向交叠铺层的方式分别铺设在三维立体结构纵向上翼缘、横向上翼缘、纵向下翼缘和横向下翼缘的外侧，并进行缝合固定，即得到所述双向连续交叉件预制体。

16.根据权利要求15所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体的制备方法，其特征在于，在所述三维立体结构的交叉处的相应区域的第一腹板和第二腹板上均包覆有纤维加强布，且每一块纤维加强布的两端分别与相对应的第一腹板和第二腹板完全贴合。

17.根据权利要求15所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体的制备方法，其特征在于，在所述三维立体结构的横向设有纤维连续加强布，所述纤维连续加强布从纵向工字梁的搭接缝中贯穿而过，且两端分别置于纵向工字梁两侧的两个第二腹板中间，并与之缝合固定。

18.根据权利要求15或17中任一项所述的一种基于纤维工字梁的双向连续交叉件预制体的制备方法，其特征在于，所述的缝合的方式为锁式缝合。