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二维织物作为纺织复合材料的预制件时要经过树脂与织物的层间复合过程,但是目前大部分情况下织物与树脂复合还需要手工涂抹,由于操作者的手法、经验对产品性能一致性的影响很大,不同产品间的差异很大。另外分层固结的纺织复合材料缺乏整体性,在承受应力时容易在层合处开裂,因此需要研究利用机织的方法直接生产三维织物然后将其再与树脂复合,不但可以简化生产工艺、提高织造效率还可以从根本上解决分层粘合造成的层间开裂现象,能提高预制件的整体性。然而普通织机的织造方式和简单织物的设计方法不能适应三维织物结构复杂、形状多样、设计灵活的要求,因此在生产三维织物时要对织机作必要的改造,对设计方法作相应的创新。 本课题在多层立体机织物设计的基础上,通过研究分析多层三维正交角联锁组织以及其它常用多层织物的组织结构,提出了一种多层织物组织的表达方式——织物截面矩阵表示法,即给出任何一种织物的截面图即可按一定规则迅速准确的得到它的截面矩阵,再由截面矩阵自动转换成组织图,从而完成多层织物的设计。然后研究了利用特殊三维织机织造多层圆角矩形正交角联锁组织织物的设计方法与织造技术。利用长短纬在织物中的合理配置加上长短纬适当的引纬比例能够满足织物转弯部分纬纱密度均匀,结构一致性的要求。针对圆角状织物不同的圆角半径和角度的大小提出了对经纱进行分组控制的织造方法,并给出了转弯角度与半径的关系。最后根据多层圆角矩形织物的用途和结构特征,在原料选定、经纬纱线特数确定后进行了此类织物结构和织物上机工艺参数的设计。为了能够实现织物的顺利织造,设计了一种夹持式全自动卷取装置,不仅可以控制圆角矩形织物的卷取过程,而且通过夹头控制织物每次转弯的形状和角度,从而实现了多层圆角矩形织物的上机织造,并织造出结构均匀、符合要求的多层圆角矩形立体织物。