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三维纺织复合材料作为一种先进的材料,是由于该材料具有比强度高、比模量大、质量轻、设计灵活等优点,在材料与工程领域得到了广泛运用。角联锁纺织结构复合材料作为三维结构复合材料的一种,该材料结构有两个系统纱线,其中一个纱线系统沿着厚度方向与另一纱线系统屈曲交织,便形成了稳定的结构,且该织物有可以在普通织机上即可制得,因此使得人们对该结构研究不断深入。 本文分析了角联锁的空口结构、共纬结构的形成过程,利用假设的方法把纬角联锁结构中的空口视为纬纱,空口角联锁结构转化为实口角联锁结构,进而利用实口角联锁经纬纱关系式,推导出空口角联锁结构关系式,进一步推理,得出实口与空口的通式。同样的方法,把共纬角联锁经纱交叉口中的两根或两根以上纬纱视为一根纬纱,推导出共纬角联锁结构关系式。进一步对角联锁结构进行分析,发现该结构的经纱浮沉存在一定的规律性,即只须给出第一根经纱在每一列纬纱中的纬浮点个数就可以得出其结构图,利用此规律,本文提出了一种简单有效的方法设计不同的角联锁结构,并分析了其需满足的基本条件。在实口角联锁结构设计方法的基础上,得到空口结构与共纬结构的设计方法。 进一步对角联锁研究得出一种设计喷射口角联锁结构,该方法需运用两种相同的实口或者空口角联锁结构,通过改变两种相同结构的上下层结构中的经纱交织规律而得到,该组织结构设计的灵活可以为实际的需要提供更多的选择性。 为了验证上述理论正确性,本文以四层角联锁为例分别设计了四层实口结构、四层一列空口、四层两列、四层三列空口、四层共纬结构和喷射口结构,并在半自动织机上进行了生产织造,进而验证了上述理论的正确性。 将制得的织物加工成复合材料,做进一步分析,将不同结构相同循环喷射口对比其力学性能,并对比相同结构不同循环喷射口的力学性能,以及五种结构角联锁复合材料的力学性能。实验结果表明:对比的三种不同结构相同循环喷射口的横向冲击响应,六层实口三循环的力学性最好,而四层实口三循环的承载能力要优于四层空口三循环,但能量吸收反之。两种相同结构不同循环喷射口的横向冲击响应,四层实口三循环的力学性能优于四层实口两循环,而五种结构角联锁复合材料的力学性能较接近。