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纬编双轴向多层衬纱织物的成型性研究

张艳明  
【摘要】:本论文主要研究纬编双轴向多层衬纱织物(Multi-layered Biaxial Weft Knitted Fabrics,简称MBWK织物)的成型特性。鉴于织物性能与结构参数之间的密切联系,首先对MBWK织物的结构进行了深入的研究。在假设衬纱和绑缚纱在织物中具有理想截面形状的基础上建立了MBWK织物单胞的几何模型,并针对MBWK织物结构的特殊性,首次提出绑缚紧度的概念,即绑缚纱线圈实际长度与其几何长度之比,指出绑缚纱紧度和衬纱紧度共同影响着MBWK织物的成型性能。 织物成型过程中的剪切变形能力决定了其能否在不起皱的条件下成型为三维立体制件,因此论文的第二部分研究了MBWK织物的剪切变形极限角(也称锁定角),提出由于织物结构的特殊性,MBWK织物的剪切变形极限角受到衬纱和绑缚纱的共同制约,并以此为依据建立了MBWK织物的剪切变形极限角模型。模型假设纱线在织物中呈理想状态,然后从不同的纱线变形约束条件出发,分别得到MBWK织物的两个极限角:衬纱参数限定的极限角θ_1和绑缚线圈长度限定的极限角θ_2,这两个角度中的较大值便是MBWK织物最终的剪切变形极限角θ。 对于MBWK织物成型性能的研究,主要选用三种具有代表性的几何形体——半球、直角立方体、圆柱,分别进行成型实验,通过对实验数据的分析得出MBWK织物的成型规律和特点,并在此基础上建立相应的成型模型。半球的织物成型实验证明了在纱线滑移可以被忽略的情况下,MBWK织物的变形规律和机织物相同;立方体的织物成型实验中,MBWK织物有明显的纱线滑移现象,机织物的成型模型不再适用,因此从宏观角度建立了全新的成型模型,并讨论了不同铺覆起始位置对成型效果的影响;对织物圆柱成型实验的研究主要着重于织物成型后纱线滑移现象的分析,描述了纱线在圆柱成型过程中的滑移特点及规律。 最后,针对女用避弹衣的实际需求设计并进行了双半球成型实验以研究其成型特点及规律,实验中发现织物在成型过程中并无明显的纱线滑移现象,并且其成型规律与双半球之间的间距无关,而仅仅与双半球的直径大小相关。在此成型特点和规律的基础上,建立了MBWK织物双半球成型的模型,该模型不仅能够说明织物成型后纱线的分布情况,为复合材料制品中各部分纤维体积含量的计算提供理论基础,而且可以用于织物成型后其平面展开轮廓的预测,便于织物的排料裁剪,从而达到节省原料的目的。


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1 张艳明;纬编双轴向多层衬纱织物的成型性研究[D];天津工业大学;2005年
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