本發(fā)明涉及三維織物及其織造技術(shù),具體為一種2.5D類緞紋結(jié)構(gòu)織物的織造開口裝置及其織造方法。
背景技術(shù):
:三維織物是采用獨(dú)特的三維紡織加工方法將連續(xù)纖維束按照一定規(guī)律在空間相互交織而形成的整體纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體。作為復(fù)合材料增強(qiáng)材料,三維織物像建筑物的鋼結(jié)構(gòu)框架一樣為復(fù)合材料構(gòu)件提供結(jié)構(gòu)骨架。三維織物是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ念A(yù)成型織物,它在整體上由結(jié)構(gòu)單元在二維或三維方向上重復(fù)排列組成,除了從結(jié)構(gòu)上強(qiáng)化復(fù)合材料外,還能實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的近凈形成型。三維織物最早的工程應(yīng)用是在碳/碳復(fù)合材料領(lǐng)域。McAllister和Lachman在其綜述文章中指出二十世紀(jì)六十年代,為了滿足航空工業(yè)對能夠承受多向機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力作用的高溫結(jié)構(gòu)材料的需要,最早研究的是采用二維雙向織物制備碳/碳復(fù)合材料。在隨后的十年中,探索了多種方法以提高碳/碳復(fù)合材料的層間和面內(nèi)力學(xué)性能,復(fù)合材料增強(qiáng)材料結(jié)構(gòu)形式從二維發(fā)展到三維,三維織物在厚度方向有增強(qiáng)纖維的存在,被認(rèn)為是提高復(fù)合材料彎曲性能、層間性能、沖擊性能和疲勞等性能的最為有效的方法,同時也是實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計制造的技術(shù)關(guān)鍵。航空發(fā)動機(jī)對高損傷容限三維織物增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)烈需求牽引著三維織物織造技術(shù)的發(fā)展,采用三維機(jī)織物作為復(fù)合材料風(fēng)扇葉片的增強(qiáng)材料能夠大大提高葉片的沖擊損傷容限,提升葉片的成型性和綜合力學(xué)性能。作為三維機(jī)織物的重要一員,層層角聯(lián)鎖織物(layer-to-layerangleinterlockedfabric)也稱之為2.5D結(jié)構(gòu)織物,它是由一系列伸直的緯紗和屈曲的經(jīng)紗構(gòu)成,經(jīng)紗捆綁相鄰兩“層”緯紗,將多層緯紗連成一個穩(wěn)定的不分層的整體結(jié)構(gòu),相鄰“層”紗線的連接保持了織物整體結(jié)構(gòu)。2.5D織物增強(qiáng)復(fù)合材料最大的特點(diǎn)是,表面加工或者損傷后,材料內(nèi)部厚度方向仍然有完整的纖維連接。2.5D結(jié)構(gòu)織物有三種變化的組織結(jié)構(gòu),即2.5D平紋結(jié)構(gòu)、2.5D斜紋結(jié)構(gòu)和2.5D緞紋結(jié)構(gòu)。目前,只有2.5D平紋織物比較常見。為了最大限度地發(fā)揮纖維的固有特性,在2.5D結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,沿經(jīng)向和z向(織物厚度方向)引入或同時引入伸直的紗線,形成多種衍生結(jié)構(gòu),例如,經(jīng)向增強(qiáng)和法向增強(qiáng)2.5D平紋織物。普通多層經(jīng)紗三維織機(jī)可以織造多種2.5D平紋結(jié)構(gòu)織物??椩?.5D平紋結(jié)構(gòu)織物時所有參與織造的經(jīng)紗列被分為兩個組,要完成一次完整的織造循環(huán)需要兩次完整的引緯過程,并且每次引緯前的開口工序比較簡單,由綜框升降達(dá)到等高度錯位狀態(tài)就可形成織造所需開口,專利CN202380169U所述三維織機(jī)能夠生產(chǎn)2.5D平紋結(jié)構(gòu)織物。2.5D緞紋結(jié)構(gòu)織物相鄰兩根經(jīng)紗上的單獨(dú)組織點(diǎn)間距較遠(yuǎn),獨(dú)立且互不連續(xù),并按照一定的順序排列。2.5D緞紋外觀與平紋、斜紋都不相同,經(jīng)緯紗交織的次數(shù)最少。在每層兩個相鄰經(jīng)(緯)組織點(diǎn)之間,緯(經(jīng))紗連續(xù)浮在幾根經(jīng)紗的上面,有較長的緯(經(jīng))紗“浮長線”,因而,2.5D緞紋織物表面平滑勻整,具有優(yōu)秀的變形性能、整體性能和浸漬潤濕性,是等厚或變厚度曲面復(fù)合材料構(gòu)件預(yù)成型體的理想選擇,例如發(fā)動機(jī)復(fù)合材料葉片。2.5D類緞紋是一種2.5D緞紋織物,兩者在都具有較長浮長線結(jié)構(gòu),但在經(jīng)緯紗交織結(jié)構(gòu)上有一些差別。圖33為最小循環(huán)數(shù)為8的2.5D類緞紋織物表面紋路結(jié)構(gòu),黑色格子為經(jīng)組織點(diǎn),白色格子為緯組織點(diǎn),圖34為最小循環(huán)數(shù)為8的2.5D緞紋織物表面紋路結(jié)構(gòu);兩種織物表面紋路中都具有較長緯浮長線,但2.5D類緞紋經(jīng)組織點(diǎn)分布規(guī)律與2.5D緞紋結(jié)構(gòu)不同。圖35為5層2.5D類緞紋織物三維結(jié)構(gòu)示意圖,圖36為5層2.5D緞紋織物三維結(jié)構(gòu)示意圖,圖中曲線代表經(jīng)紗、直線代表緯紗;兩種結(jié)構(gòu)都具有2.5D層層交聯(lián)結(jié)構(gòu),但兩種結(jié)構(gòu)經(jīng)緯紗紗線排布和交織結(jié)構(gòu)的不同,導(dǎo)致2.5D緞紋中經(jīng)向纖維體積含量明顯少于2.5D類緞紋織物,在層數(shù)較少的2.5D緞紋織物中尤為明顯,但隨著層數(shù)增加這種差異會逐漸減小。2.5D類緞紋織物相鄰兩列緯紗相互嵌入,相鄰緯紗嵌入結(jié)構(gòu)影響了經(jīng)紗捆綁緯紗結(jié)構(gòu),使捆綁緯紗層數(shù)大大減小并降低經(jīng)紗與經(jīng)向的夾角。由于緯紗互相嵌入,2.5D類緞紋織物中緯紗平面層數(shù)多余其它2.5D結(jié)構(gòu)織物,致使2.5D類緞紋織物一個緯紗平面內(nèi)經(jīng)緯交織點(diǎn)是2.5D緞紋織物的一半,且織物整體變形能力比2.5D緞紋織物更好。盡管有文獻(xiàn)(Khokar,in1997)提出了2.5D織物有三種變化組織結(jié)構(gòu),但沒有文獻(xiàn)和專利涉及2.5D類緞紋織物的織造方法。2.5D類緞紋織物中經(jīng)緯紗交織間隔幅度大,需要大量的綜頁來完成織造的開口工序,對于多綜框三維織機(jī),綜框數(shù)目過多增加了綜頁的間距,綜頁之間的間距使所有經(jīng)紗開口分層受到嚴(yán)重限制,大大增加織造難度。目前普通三維織機(jī)開口機(jī)構(gòu)很難完成2.5D類緞紋織物織造。鑒于此,本專利提出在普通三維織機(jī)上,安裝能夠?qū)崿F(xiàn)2.5D類緞紋織物經(jīng)緯紗交織的新型開口裝置,織造2.5D類緞紋結(jié)構(gòu)織物。通過運(yùn)用增減紗原理,可以織造變幅寬、變厚度的2.5D類緞紋織物。此外,通過設(shè)計經(jīng)紗組排列、經(jīng)緯紗交織規(guī)律和引緯方式可以織造2.5D平紋、斜紋和緞紋織物。因此,本發(fā)明所述2.5D類緞紋結(jié)構(gòu)織造開口裝置和織造方法具有織造多種2.5D結(jié)構(gòu)織物的能力,大大提高織造效率,降低2.5D緞紋和類短文織物生產(chǎn)成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:現(xiàn)有的三維織機(jī)在織造緞紋織物時很難形成有效清晰開口,對于織造具有較長浮長線的2.5D類緞紋織物更難在三維織機(jī)上形成開口,本發(fā)明要解決現(xiàn)有設(shè)備不能夠有效織造具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)2.5D類緞紋織物的問題。此外,提供能夠織造一種渦扇葉片用2.5D類緞紋三維織物的織造方法,能夠織造在經(jīng)緯向具有優(yōu)秀變形能力的2.5D類緞紋織物,適宜作為渦輪風(fēng)扇葉片織物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),并且簡化了織造方法,節(jié)省了時間和人力,為批量生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。在下文中,經(jīng)紗陣列為所有參與織造的經(jīng)紗形成的m×n的矩形陣列;經(jīng)紗列為穿入同一根綜絲的一列經(jīng)紗;經(jīng)紗組為具有相同升降規(guī)律的一組經(jīng)紗列,用分組棒對經(jīng)紗列進(jìn)行分組。本發(fā)明所述用于渦扇葉片用2.5D類緞紋三維織物織造的設(shè)備是對現(xiàn)有的三維織機(jī)進(jìn)行改造,其主體框架與三維織機(jī)相同,主要是對三維織物的開口機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造,使其適宜于2.5D類緞紋織物及其它類型的2.5D織物織造。開口機(jī)構(gòu)由五部分組成分組棒、位移裝置、綜絲、綜絲固定裝置和綜絲限制裝置。各組件如下:(1)分組棒:直徑為5mm,長度為2m的不銹鋼棒材;將參加交織的所有經(jīng)紗列進(jìn)行分組,參照組織結(jié)構(gòu)最小循環(huán)數(shù)N,將所有經(jīng)紗列中具有相同交織規(guī)律的經(jīng)紗列分為一組,共分為N組,此外能夠保證具有相同位置的綜絲眼處于同一水平高度;(2)位移裝置:是一種目字形裝置,長度為60~70cm,寬度為15cm,一個位移動程為5cm,可以將分組棒依次提升放入目字裝置小格中實(shí)現(xiàn)等動程升降功能;通過分組棒控制具有相同組數(shù)經(jīng)紗列的升降;按規(guī)律升降相應(yīng)經(jīng)紗組后,使所有經(jīng)紗列形成織造渦扇葉片用2.5D類緞紋三維織物的開口;(3)綜絲:是一種多孔眼綜絲,相鄰綜絲眼之間的距離為5cm,眼數(shù)為20~50個,能保證所有參與織造的經(jīng)紗穿過綜絲眼,使所有經(jīng)紗形成清晰分層;(4)綜絲固定裝置:一組約束綜絲只能在上下方向活動的條狀多孔裝置,分為上下兩個部分,能將綜絲固定起來只能在豎直方向移動,并將織造所需所有綜絲約束在同一平面內(nèi);(5)綜絲限制裝置:長度為1.1~1.2m的一種彈力裝置;限制綜絲在各自的豎直位移通道內(nèi)進(jìn)行移動,防止相鄰綜絲間纏結(jié)。在具有此開口機(jī)構(gòu)的三維織機(jī)上,用運(yùn)如下步驟織造2.5D類緞紋織物,具體步驟為:(1)在三維織機(jī)上,所有經(jīng)紗穿過多孔綜絲并固定在攜紗器上,形成一個m×n的矩形陣列;相鄰兩個經(jīng)紗列紗線數(shù)差一根,以m、m-1間隔排列;(2)用分組棒連接多孔綜絲,對所有經(jīng)紗列進(jìn)行分組,參照組織結(jié)構(gòu)最小循環(huán)數(shù)N,將經(jīng)紗列分為N組;同一經(jīng)紗組中的經(jīng)紗具有相同的升降規(guī)律;(3)依照織物組織結(jié)構(gòu)將特定經(jīng)紗組先后提升兩次,形成有效清晰開口;開口具體可以分為兩類,如下所述:1)控制分組棒和位移裝置進(jìn)行如下步驟:①、將特定經(jīng)紗組提升一個動程,形成一個有效的清晰織口;②、將①中已提經(jīng)紗組和其余特定的經(jīng)紗組提升一個動程,形成剩余m個有效織口;兩次提升后所有經(jīng)紗組共形成m+1個有效開口,這些開口具有清晰的分層;2)控制分組棒和位移裝置進(jìn)行如下步驟:①、將特定經(jīng)紗組提升一個動程,形成一個有效的清晰織口;②、將①中已提經(jīng)紗組和其余特定的經(jīng)紗組提升一個動程形成剩余m-1個有效織口;兩次提升后所有經(jīng)紗組共形成m個有效開口,并且這些開口具有清晰的分層;第二次提升是基于第一次提升;(4)在清晰開口中引入緯紗,將提升的經(jīng)紗回降至初始位置形成經(jīng)緯紗交織,打緯完成一緯織造;(5)重復(fù)N次步驟(3)、(4)可完成織物一個織造循環(huán)。本發(fā)明專利用特殊的開口裝置和織造方法能實(shí)現(xiàn)一種渦扇葉片用2.5D類緞紋三維織物的織造。開口裝置在織造仝過程中能保證所有經(jīng)紗形成清晰的開口,利用開口裝置分兩次提起開口對應(yīng)的經(jīng)紗,形成織造所需有效的清晰開口,在形成有效的清晰開口中可以引入緯紗,達(dá)到交織效果。還可依照結(jié)構(gòu)升降對應(yīng)經(jīng)紗組,實(shí)現(xiàn)其它2.5D結(jié)構(gòu)織物織造,如平紋、斜紋和緞紋2.5D織物。應(yīng)用本專利設(shè)備和方法織所織渦扇葉片用2.5D類緞紋織物具有特殊結(jié)構(gòu),與其它2.5D織物最大不同之處是經(jīng)緯紗都具有屈曲狀態(tài),并且屈曲程度小于其它2.5D織物,織物所具有的浮長線使紗線能夠在經(jīng)緯向和厚度方向能夠進(jìn)行小范圍的移動,這賦予此織物具有良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形能力。附圖說明圖1為本發(fā)明三維織機(jī)裝置右視示意圖。圖1中,a為牽引卷取裝置、b為打緯裝置、c為經(jīng)紗、d為位移裝置、e為分組棒、f為綜絲、g為綜絲固定裝置、h為張力控制裝置、i為綜絲限制裝置、j經(jīng)紗引導(dǎo)裝置、o為一個位移動程距離、P為三維織機(jī)外圍結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明三維織機(jī)裝置前視示意圖。圖2中,b為打緯裝置、e為分組棒、f為綜絲、g為綜絲固定裝置、h為張力控制裝置、i為綜絲限制裝置、j經(jīng)紗引導(dǎo)裝置、k為綜絲眼。圖3一個m×N的開口循環(huán)經(jīng)紗陣列。圖4、5為第一類開口過程示意圖。圖6、7為第二類開口過程示意圖。圖8為一個完整循環(huán)經(jīng)紗排列圖,圖中數(shù)字1~8分別代表八個經(jīng)紗組。圖9、10、11為完成第一緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的全過程,其中A1~A5表示五個有效的清晰開口,9代表引入織口的緯紗。圖12、13、14為完成第二緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的全過程,其中B1~B4表示四個有效的清晰開口,10代表引入織口的緯紗。圖15、16、17為完成第三緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的全過程,其中C1~C5表示五個有效的清晰開口,11代表引入織口的緯紗。圖18、19、20為完成第四緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的仝過程,其中D1~D4表示四個有效的清晰開口,12代表引入織口的緯紗。圖21、22、23為完成第五緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的全過程,其中E1~E5表示五個有效的清晰開口,13代表引入織口的緯紗。圖24、25、26為完成第六緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的仝過程,其中F1~F4表示四個有效的清晰開口,14代表引入織口的緯紗。圖27、28、29為完成第七緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的仝過程,其中G1~G5表示五個有效的清晰開口,15代表引入織口的緯紗。圖30、31、32為完成第八緯織造時經(jīng)緯紗運(yùn)動的仝過程,其中H1~H4表示四個有效的清晰開口,16代表引入織口的緯紗。圖33、34分別為2.5D類緞紋織物和2.5D緞紋織物表面紋路。圖35、36分別為2.5D類緞紋織物和2.5D緞紋織物三維結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式織造前準(zhǔn)備階段:以碳纖維為原材料,以一根綜絲穿m根經(jīng)紗、一根綜絲穿m-1根經(jīng)紗間隔穿綜,形成一個m×n的矩形陣列。穿綜完畢后,沿緯紗方向?qū)λ薪?jīng)紗列以1~N為循環(huán)進(jìn)行編號,用分組棒連接綜絲進(jìn)行分組,將號數(shù)相同的經(jīng)紗列分為一組,共分為N組;分組完畢后,將分組棒置入目字位移裝置,如圖1所示;分組棒和經(jīng)紗列的編號一致,升降分組棒就可以控制具有相同編號經(jīng)紗列的位置。調(diào)整張力控制裝置,確保所有參與織造的經(jīng)紗在初始狀態(tài)形成m-1個清晰分層,分層效果如圖1所示。調(diào)整綜絲限制裝置和綜絲固定裝置,確保所有參與織造的綜絲能夠在豎直方向移動,并且不互相交纏??椩祀A段:如圖3中所示,m×N陣列是一個開口循環(huán)單元,也是經(jīng)紗在三維織機(jī)上的初始狀態(tài)??椢锝M織結(jié)構(gòu)和經(jīng)紗陣列決定織造2.5D類緞紋織物時,開口具體可以分為兩類,織造過程如下所述:第一類開口。控制分組棒和位移裝置進(jìn)行如下步驟:①、如圖(4)所示,將特定經(jīng)紗組提升一個動程,形成一個有效的清晰織口1;②、如圖(5)所示將①中提升的經(jīng)紗組和其余特定的經(jīng)紗組再提升一個動程,形成有效織口2~m+1;兩次提升后所有經(jīng)紗組共形成m+1個有效開口,并且這些開口高度一致具有清晰的分層.第二類開口。控制分組棒和位移裝置進(jìn)行如下步驟:①、如圖(6)所示,將特定經(jīng)紗組提升一個動程,形成有效的清晰織口1;②、如圖(7)所示將①中提升的經(jīng)紗組和其余特定的經(jīng)紗組再提升一個動程,形成有效織口2~m;兩次提升后所有經(jīng)紗組共形成m個有效開口,并且這些開口高度一致具有清晰的分層;一次完整的開口的工序?yàn)椋撼跏紶顟B(tài)→經(jīng)紗組第一次提升→經(jīng)紗組第二次提升→引緯→打緯→經(jīng)紗列回降至初始狀態(tài)??椩煲粋€完整的循環(huán),需要完成N次開口工序,重復(fù)開口、打緯工序可完成2.5D類緞紋的織造。實(shí)施例三維織物的結(jié)構(gòu)由織物中經(jīng)緯紗的交織關(guān)系所決定的,也就是說,在織物織造過程中,升降不同的經(jīng)紗列形成的開口能織造不同結(jié)構(gòu)的織物。本專利所述的開口工藝是在特殊排列的經(jīng)紗組下,升降不同經(jīng)紗列,分兩次提升實(shí)現(xiàn)織造2.5D類緞紋織所需開口。在實(shí)施例中描述最小循環(huán)數(shù)N為8的一種4層2.5D類緞紋織物的織造仝過程,織物參數(shù)見表1,此方法也適用于最小循環(huán)數(shù)為N的2.5D緞紋織物的織造??椩烨皽?zhǔn)備階段:1、以碳纖維為原材料,以一根綜絲穿4根紗線、一根綜絲穿3根紗線間隔穿綜,形成4×n的陣列;圖8所示的4×8陣列是4×n中的一個循環(huán),其中圓內(nèi)的標(biāo)號是每個列經(jīng)紗所在經(jīng)紗組的編號,編號為1~8。2、穿綜完畢后將所有經(jīng)紗列分為8組,將具有相同標(biāo)號經(jīng)紗列通過綜絲固定在分組棒上,分組棒與所固定經(jīng)紗列的編號相同,此時所有經(jīng)紗列都具有各自的編號,如圖3所示。等動程升降分組棒就可以等動程升降分組棒所控制的經(jīng)紗列。3、調(diào)整張力控制裝置,確保所有參與織造的經(jīng)紗形成清晰的4個經(jīng)紗層,分層效果如圖1所示。4、調(diào)整綜絲限制裝置和綜絲固定裝置,確保所有參與織造的綜絲能夠在豎直方向移動,并且不互相交纏。織造階段:全部織造過程中,所有經(jīng)紗組會依次形成A、B、C、D、E、F、G和H八種開口;共分為兩類,A、C、E和G為一類,B、D、F和H為一類;形成有效開口后分別引入連續(xù)的緯紗。所有經(jīng)紗在準(zhǔn)備階段處理后如圖8在三維織機(jī)上排列,圖8中經(jīng)紗的排列狀態(tài)稱為初始狀態(tài),一次完整的開口的工序?yàn)椋撼跏紶顟B(tài)→經(jīng)紗列第一次提升→經(jīng)紗列第二次提升→引緯→打緯→經(jīng)紗列回降至初始狀態(tài)。下面依次介紹八類開口的開口方法:A開口:通過分組棒和位移裝置將1號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖9所示,使1號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口A1;通過分組棒和位移裝置將1、4、5、6和7號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖10所示,1號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,4、5、6和7號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效的清晰織口A2、A3、A4和A5;兩次提經(jīng)紗組升共形成五個有效的清晰開口。A開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成A1~A5五個有效的清晰開口,圖11中9代表引入A類織口的緯紗,將9號緯紗按圖中順序依次引入五個有效的清晰開口中,打緯完成第一緯織造。B開口:通過分組棒和位移裝置將1、5和6號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖12所示,使1、5和6號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口B1;通過分組棒和位移裝置將1、2、3、4、5、6和7號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖13所示,1、5、6號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,2、3、4和7號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口B2、B3和B4;兩次提升經(jīng)紗組共形成四個有效的清晰開口。B開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成B1~B4四個有效的清晰開口,圖14中10代表引入B類織口的緯紗,將10號緯紗按圖中順序依次引入四個有效的清晰開口中,打緯完成第二緯織造。C開口:通過分組棒和位移裝置將5號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖15所示,使5號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口C1;通過分組棒和位移裝置將1、2、3、5和6號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖16所示,5號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,1、2、3和6號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口C2、C3、C4和C5;兩次提升經(jīng)紗組共形成五個有效的清晰開口。C開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成C1~C5五個有效的清晰開口,圖17中11代表引入C類織口的緯紗,將11號緯紗按圖中順序依次引入五個有效的清晰開口中,打緯完成第三緯織造。D開口:通過分組棒和位移裝置將2、3和5號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖18所示,使2、3和5號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口D1;通過分組棒和位移裝置將1、2、3、5、6、7和8號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖19所示,2、3和5號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,1、6、7和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口D2、D3和D4;兩次提升經(jīng)紗列共形成四個有效的清晰開口。D開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成D1~D4四個有效的清晰開口,圖20中12代表引入D類織口的緯紗,將12號緯紗按圖中順序依次引入四個有效的清晰開口中,打緯完成第四緯織造。E開口:通過分組棒和位移裝置將3號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖21所示,使3號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口E1;通過分組棒和位移裝置將2、3、5、7和8號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖22所示,3號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,2、5、7和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口E2、E3、E4和E5;兩次提升經(jīng)紗組共形成五個有效的清晰開口。E開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成E1~E5五個有效的清晰開口,圖23中13代表引入E類織口的緯紗,將13號緯紗按圖中順序依次引入五個有效的清晰開口中,打緯完成第五緯織造。F開口:通過分組棒和位移裝置將3、7和8號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖24所示,使3、7和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口F1;通過分組棒和位移裝置將1、2、3、4、5、7和8號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖25所示,3、7和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,1、2、4和5號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口F2、F3和F4;兩次提升經(jīng)紗組共形成四個有效的清晰開口。F開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成F1~F4四個有效的清晰開口,圖26中14代表引入F類織口的緯紗,將14號緯紗按圖中順序依次引入四個有效的清晰開口中,打緯完成第六緯織造。G開口:通過分組棒和位移裝置將7號經(jīng)組列提升一個動程,如圖27所示,使7號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口G1;通過分組棒和位移裝置將1、3、4、7和8號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖28所示,7號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,1、3、4和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口G2、G3、G4和G5;兩次提升經(jīng)紗組共形成五個有效的清晰開口。G開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成G1~G5五個有效的清晰開口,圖29中15代表引入G類織口的緯紗,將15號緯紗按圖中順序依次引入五個有效的清晰開口中,打緯完成第七緯織造。H開口:通過分組棒和位移裝置將1、4和7號經(jīng)紗組提升一個動程,如圖30所示,使3、7和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生一個有效的清晰開口F1;通過分組棒和位移裝置將1、3、4、5、6、7和8號經(jīng)紗組再提升一個動程,如圖31所示,1、4和7號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成兩個動程差,3、5、6和8號經(jīng)紗組與未動經(jīng)紗組形成一個動程差,并產(chǎn)生有效織口H2、H3和H4;兩次提升經(jīng)紗組共形成四個有效的清晰開口。H開口引緯:兩次分別提升對應(yīng)經(jīng)紗組后形成H1~H4四個有效的清晰開口,圖32中16代表引入H類織口的緯紗,將16號緯紗按圖中順序依次引入四個有效的清晰開口中,打緯完成第八緯織造。圖9~32為最小循環(huán)數(shù)為8的一個完整織造循環(huán)過程,重復(fù)上述8類開口,就可以完成整個織物的織造。對于織造其它任意厚度的2.5D結(jié)構(gòu)三維織物,只需增加經(jīng)紗層數(shù)、重新設(shè)計經(jīng)紗列的排列、提升次數(shù)和提升動程以及織造參數(shù)就可達(dá)到織造的目的。表1原材料碳纖維織物尺寸(mm)200×100×2紗線規(guī)格經(jīng)紗:6K緯紗6K織物密度經(jīng)密:8根/cm緯密:6根/cm扣號40齒/10cm經(jīng)緯紗層數(shù)4層80列織物厚度2mm當(dāng)前第1頁1 2 3