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《东华大学》 2005年
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三维矩形编织规律的研究

李毓陵  
【摘要】:复合材料的重要特点之一是性能的可设计性,反映在三维编织上就是要求能够按照需要的单元结构、截面形状和尺寸编织出三维预型件。三维编织技术是目前获取三维预型件的有效手段。纵横编织是其中发展最快的一种技术。纵横编织中,编织锭子的编织模式决定了最终三维预型件的单元结构和截面形状。本文将在综合分析现有的研究基础上,就编织模式与编织锭子的移动之间的关系这一问题进行深入的探索,目的是得到一种具有普遍意义的获取编织模式的方法,为最终解决面向性能要求的编织模式的获取问题奠定基础。 三维编织的原理为:具有某种纤维取向和排列的连续纤维三维预型件的制备工作,在将单元结构中纤维的取向和排列抽象为单元立方体中一些直线的取向和排列之后,可以转化为纤维束端点在某一平面上运动与垂直于该平面的移动的组合来完成。纵横步进编织法是实现三维编织的有效方法,它是通过载纱锭子沿编织盘上纵横交叉的轨道移动,结合编织纱沿垂直于编织盘方向的移动来完成编织过程。由于实现编织物沿垂直于编织盘方向的移动并不困难,因此纵横编织的研究要点为编织锭子在编织盘上的运动,纵横编织的基本要素为编织模式,编织盘构成和编织锭子。要达到设计编织预型件的目的,必须构筑出所需的编织模式,而构筑出编织模式的前提是建立编织锭子的移动与编织模式之间的关系。 为了研究的方便和表达的简洁,论文首先在分析了现有的编织过程表达方式的基础上,提出了一种描述编织过程的新方法——编织图法,即用一个方格阵表示编织盘的构成,每一个方格代表锭子在编织盘上可能占据的位置,用在方格上标识符号或色泽表示该位置存在编织锭子。方格阵左侧的步进阵表示各行锭子的横向移动模式,方格阵顶侧的步进阵的形式表示纵向各列锭子的移动模式。由方格阵和步进阵组成的编织图,全面表达了编织基本要素。将不同作用的编织锭子所对应的方格用不同的色泽或符号标识出后,使方格阵不仅可以清楚地表达出编织锭子在编织盘上的初始排列状态,同时还可以表示出所编织的预型件的截面形状。由两个数阵组成的步进阵简洁明了地表达了编织模式,步进阵中的数字与编织锭子的行或列的移动有直接的对应关系,以数阵形式来表示编织模式,使编织模式数字化,以利于深入地展开对编织过程的理论分析。 论文接着对纵横编织过程中编织盘的合理结构以及编织锭子在编织盘中安 放时应当遵循的原则进行了讨论。遵循这些原则才能使建立在方格阵基础上的各 种分析过程是可靠的、合理的,同时又便于使分析研究的结论能够应用到实际的 编织中。在讨论合理的方格阵的结构时,按照纵横编织的原理,分析了方格阵上 方格的移动特点后,指出方格阵是由主体阵和四周的边阵组成的。合理的方格阵 中,任意一行(列)两侧的边阵列(行)数必须相等,但行与行、列与列或行与列 之间的边阵列(行)数可以不相等。在实际编织时考虑到实现编织锭子移动的难 易程度和编织盘的品种适应性等因素,一般所有的行(列)边阵列(行)数设计 为相等,但行与列不一定相等。论文进一步应用纵横编织的原理,讨论了编织锭 子在编织盘上的安放原则,即为实现纵横编织,在主体阵内不能有空格,必须用 编织锭子填满主体阵,而且开始编织前边阵中必须有编织锭子,边阵中每行(列) 编织锭子的数量不得少于行(列)边阵列(行)数。编织异形截面三维预型件时, 一般采用包含此异形截面的矩形方格阵,并在包含此异形截面的主体阵内,用载 纱锭子安放出异形截面,接着按照编织模式确定其它载纱锭子与空载锭子的位 置,以此构筑出编织异形截面三维预型件的基础。 接下来论文拟从普遍的意义上建立各编织要素之间的关系,从理论上对编 织过程中的本质问题进礴述。以解决翩锭子的移动轨迹与编织模式之间关系 的相关研究中,研究手段大多数都是建立在经验的基础上,以直观图的方式进行 编织过程描述,得出的一些结论只能针对某一具体的编织过程,难以适应其它的 编织过程的问题。为此,论文将方格阵进一步抽象为数学中的集合,将编织模式 抽象为对集合的映射,并设定左边阵的左侧与右边阵右侧相接,形成封闭;上边 阵的顶部与下边阵的底部相接,亦形成封闭,此时,编织过程可以抽象成为数学 中的置换过程。论文通过“4步法”、“8步法”和“口”字形截面预型件3个编 织实例,具体阐述了数学抽象过程,并对编织过程进行了置换运算。发现纵横编 织的每一步都可独立写成置换形式,在将表达纵横编织每一步的置换写成轮换幂 形式后,幂指数就是纵向阵(或横向阵)相应位置的步长。而完成一个编织循环 就是将代表每一次步进的置换按照顺序相乘,结果也可表达为一个置换。当表示 一个步进循环的置换表达为不相交的轮换的乘积时,从表达式中可以得出纵横编 织的一些特性,如编织锭子的移动轨迹、编织锭子的分组数、每组中编织锭子的 个数等。采用置换表达后,编织过程成为集合中元素的置换过程。由此,论文建 立了普适性的编织模式与编织锭子移动之间的关系,只要编织模式即步进阵得到 确定,集合中所有元素的置换和相互关系都能得到确定,即从理论的角度得到了 一定编织模式下,编织盘上所有锭子的初始位置以及移动轨迹。依据移动轨迹还
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TS186

【引证文献】
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1 顾永,李毓陵,陈旭炜;纵横步进编织过程置换算法的计算机实现[J];国际纺织导报;2005年06期
2 吴世林;李政宁;;一种三维编织用直线步进电机的模型设计及电磁仿真[J];机电产品开发与创新;2012年03期
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1 原婷婷;碳纤维线缆的制备与性能分析[D];东华大学;2012年
2 费清春;三维编织机实现检测技术的研究[D];天津工业大学;2008年
3 寇晓菲;三维编织复合材料编织工艺过程仿真研究[D];华中科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖丽华,李嘉禄;异型整体结构复合材料预成型件的编织技术[J];产业用纺织品;1994年04期
2 焦亚男,李嘉禄;三维编织复合材料的制造工艺和性能特点[J];产业用纺织品;1998年02期
3 敖利民,李毓陵;纵横步进编织工艺及其载纱装置[J];产业用纺织品;1998年02期
4 邹晓龙,顾伯洪,丁辛;三维编织复合材料准静态侵彻性能实验研究[J];产业用纺织品;2002年02期
5 李铁飞,陈旭炜,李毓陵;纵横步进编织中编织盘的合理结构[J];东华大学学报(自然科学版);2001年06期
6 李泽宏,顾伯洪,丁辛;矩形及其组合横截面立体编织物四步法编织纱线运动模拟[J];东华大学学报(自然科学版);2002年02期
7 钟智丽;几种新的三维编织单元体结构[J];纺织学报;1995年04期
8 李嘉禄,刘谦;三维编织复合材料中纤维束走向的研究[J];纺织学报;1999年04期
9 万振凯,李嘉禄;三维编织复合材料预制件表面编织角的检测与不匀分析研究[J];纺织学报;1999年06期
10 李毓陵,丁辛;纵横步进法编织三维预型件[J];国际纺织导报;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学闵;玻璃钢/混凝土复合结构设计[J];工程塑料应用;1994年06期
2 崔岩;高精度雷达罩RTM工艺与模具设计[J];工程塑料应用;1994年06期
3 杨桂生;复合型热塑性工程塑料的进展[J];工程塑料应用;1995年03期
4 王曙中,赵炯心,黄象安,李文刚;芳纶浆粕与聚己内酰胺复合的初步研究[J];工程塑料应用;1996年02期
5 李学闵;玻璃钢/混凝土复合结构工艺[J];工程塑料应用;1996年06期
6 孙维尚,苏衍良;FRP/塑料复合管道平面法兰连接工艺研究[J];工程塑料应用;1998年12期
7 高建军,靳武刚;透波性混杂纤维复合材料性能与应用[J];工程塑料应用;2000年03期
8 何东新,王成国,王海庆;汽车用摩阻材料的研究状况[J];工程塑料应用;2002年02期
9 黎定标;聚丙烯/玻纤缠绕复合管的制备与应用[J];工程塑料应用;2003年02期
10 李学闵,苏衍良,贾衍才;纳米CaCO_3和玻纤增强PVC、HDPE、PP的力学性能研究[J];工程塑料应用;2005年07期
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1 李毓陵;丁辛;;纵横步进编织中的一些基本概念[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
2 许正辉;张中伟;王俊山;赵高文;杨晓光;;低烧蚀C/C复合材料长时间抗烧蚀性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
3 李嘉禄;杨红娜;焦亚男;;用于接骨板的三维编织复合材料力学性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
4 于淼;;玻璃/酚醛缠绕常压固化成型的防热层内部缺陷影响因素分析[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
5 杨进军;曹正华;;纤维分布不均匀的复合材料层压板的表征及冲击性能研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
6 崔溢;白树成;蔡良元;姜健;杨明;嵇培军;张华;陈梦怡;;“动中通”天线罩的研制[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
7 路国运;杨嘉陵;;碳环氧复合材料动态力行性能的试验研究[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
8 郭兴峰;;回转体预成型织物的结构设计及其缠绕成型研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
9 王国军;孙颖;李嘉禄;焦亚男;;碳/环氧三维多向编织复合材料超声衰减实验研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
10 赵启林;陈浩森;陈立;;缝编毡增强腹板拉挤FRP薄壁梁实验研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
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3 杨梅;准分子紫外辐射对纺织品的表面改性[D];东华大学;2010年
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5 孟庆芬;钴硼酸盐晶须的制备与机理初探[D];西北大学;2011年
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10 王睿;连续碳纤维表面金属化及其复合材料电磁屏蔽性能研究[D];天津大学;2012年
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1 马雷雷;三维机织正交结构复合材料抗冲击性能及其有限元分析[D];浙江理工大学;2010年
2 李凯;微/纳米颗粒增强铝基复合材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
3 安进华;森林消防炮专用灭火弹结构及动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨俊杰;树脂基复合材料板簧结构阻尼性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 曲业飞;SO_4~(2-)与CO_3~(2-)拉曼光谱的群论分析[D];中国海洋大学;2010年
6 汪昭君;新型三维编织体结构的开发研究[D];江南大学;2010年
7 王娟娟;表面处理对整体中空GF/CF混杂复合材料界面及力学性能的影响[D];江南大学;2010年
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9 李丽娟;经编防刺面料的结构与性能[D];江南大学;2010年
10 王莎莎;块状纳米碳纤维及其C/C复合材料的制备研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
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1 王琳;碳纤维加固结构技术的研究现状及展望[J];安徽建筑;2000年05期
2 陈作荣,诸德超,陆萌;三维四步编织复合材料单元胞体几何模型[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 张焕侠;李炜;罗永康;;碳纤维上浆工艺及其对碳纤维性能的影响研究[J];玻璃钢/复合材料;2011年03期
4 胡兴军;碳纤维:一种重要的建筑材料[J];玻璃纤维;2004年03期
5 马文锁;赵允岭;冯伟;;三维编织复合材料理论研究进展[J];材料科学与工程学报;2006年04期
6 方明山,项海帆,肖汝诚;超大跨径复合材料悬索桥静风性能研究[J];重庆交通学院学报;1999年03期
7 吴海军,陆萍,周志祥;CFRP在新建桥梁中的应用与展望[J];重庆交通学院学报;2004年01期
8 张玉成,徐德新;新型CFRP材料在桥梁工程中的应用及前景[J];重庆交通学院学报;2005年03期
9 张锡祥,顾安邦;复合材料用于大跨斜拉桥发展展望[J];重庆交通学院学报;1995年01期
10 周凤飞;三维纺织技术发展现状[J];产业用纺织品;1996年03期
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1 孙颖;二步法方型三维编织复合材料细观结构及其有效弹性性能预测[D];天津工业大学;2003年
2 尹爱军;秦氏模型虚拟仪器及VMIDS开发系统的研究[D];重庆大学;2006年
3 左惟炜;三维编织复合材料力学性能与工程应用研究[D];华中科技大学;2006年
4 张巍;矩形组合截面三维编织物的细观结构研究[D];东华大学;2007年
5 蒋田勇;碳纤维预应力筋及拉索锚固系统的试验研究和理论分析[D];湖南大学;2008年
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1 于永军;碳纤维加固高速公路桥梁及经济分析[D];大连理工大学;2003年
2 李剑锋;碳纤维复合材料构件的轴心受压试验研究[D];南京工业大学;2004年
3 张作诚;碳纤维筋增强混凝土的试验研究及力学性能分析[D];河海大学;2005年
4 赵雷新;异型构件三维纺织预成型仿真系统的设计与实现[D];天津工业大学;2006年
5 龙华伟;基于虚拟仪器的步进电机及其驱动电路检测系统[D];中国科学技术大学;2006年
6 郭娜;JAVA 3D和Swing在外围油田三维裂缝系统中的应用[D];吉林大学;2007年
7 赵刚;基于虚拟仪器的电动汽车数据采集分析系统的研究[D];武汉理工大学;2007年
8 汪博峰;三维编织复合材料几何成型仿真及算法研究[D];华中科技大学;2006年
9 应磊东;碳纤维索在大跨度缆索承重桥梁上的应用研究[D];浙江工业大学;2007年
【二级参考文献】
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1 敖利民,李毓陵;纵横步进编织工艺及其载纱装置[J];产业用纺织品;1998年02期
2 杨桂;丛莉珍;尚葆如;刘方龙;;复合材料三维整体编织结构技术与特性[J];复合材料学报;1992年01期
3 董孚允;纺织结构用于先进复合材料增强物的发展[J];复合材料学报;1992年04期
4 晏石林,沈大荣,王满廷;一种三维纺织复合材料的本构关系及其性能分析[J];复合材料学报;1995年02期
5 李嘉禄,肖丽华,董孚允;立体多向编织结构对复合材料性能的影响[J];复合材料学报;1996年03期
6 韩其睿,李嘉禄,李学明;复合材料三维编织结构的单元体模型[J];复合材料学报;1996年03期
7 李嘉禄,阎建华,萧丽华;纺织复合材料预制件的几种织造技术[J];纺织学报;1994年11期
8 钟智丽,苏大伟;编织结构复合材料的编织原理[J];天津纺织科技;1995年01期
9 韩其睿;复合材料三维编织工艺底盘运动规律[J];天津纺织工学院学报;1994年02期
10 肖丽华,李嘉禄;三维编织结构复合材料的编织设计[J];宇航材料工艺;1994年02期
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3 鄢素敏,韩其睿;任意矩形组合截面二步法三维编织的纱线布置规律及其计算机辅助设计[J];玻璃钢/复合材料;2003年01期
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5 钟智丽;几种新的三维编织单元体结构[J];纺织学报;1995年04期
6 孙慧玉;三维编织复合材料 RTM 工艺和力学性能[J];材料工程;1998年05期
7 蔡敢为,廖道训;两步法三维编织复合材料梁的阻尼预测和优化[J];华中理工大学学报;1998年01期
8 傅景韫,李嘉禄,焦亚男;减纱工艺对三维编织矩形截面预制件的细观结构的影响[J];天津工业大学学报;2004年06期
9 吴辉辉,韩其睿,郑嵩;EUCLID3软件在三维编织CAD上的二次开发[J];天津纺织工学院学报;1998年02期
10 肖丽华,李嘉禄;三维纺织复合材料[J];材料导报;1993年06期
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1 陈金全;陈选根;;阶化酉群SU(m/n)的不可约基,CG系数和同位标量因子[A];第五次核物理会议资料汇编(中册)[C];1982年
2 贾光耀;陈虹;郭志猛;王耀明;程之强;;三维编织结构复合材料力学性能的实验研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
3 朱诚久;;导出置换群正交表示的新方法[A];第五次核物理会议资料汇编(中册)[C];1982年
4 贾光耀;陈虹;郭志猛;王耀明;程之强;;三维编织结构复合材料力学性能的实验研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
5 马新安;李建利;;高性能纤维立体编织技术的应用与发展趋势[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年
6 李泽江;郑锡涛;缑林虎;;三维编织复合材料结构鸟撞数值模拟研究[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
7 李仕明;张瑞;宋道全;;企业管理“人格化”模式研究[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集(第4卷)[C];1997年
8 李亦军;杨桂甲;;完善稻麦供种体系 探索统一供种模式[A];论中国种子工程——全国种子工程学术研讨会论文集[C];1996年
9 张学文;蔡健;;关于拓宽专业口径的几点思考[A];中国土木工程学会第八届年会论文集[C];1998年
10 王会清;方天纵;李翠文;;蓟县五百户小流域综合治理模式[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年
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1 若 木;上海海关:助联想集团VMI模式成功运作[N];中国国门时报;2005年
2 记者 杜秋英;解析“天津模式”[N];金融时报;2005年
3 卢亮;工作时间安排模式的发展趋势及运用[N];中国劳动保障报;2004年
4 本报记者 吕志强 通讯员 董玉山;德清支行与“四合一”模式[N];中国城乡金融报;2006年
5 欧阳昌佩;乡村旅游发展中的“天龙模式”[N];贵州日报;2006年
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1 李毓陵;三维矩形编织规律的研究[D];东华大学;2005年
2 陶亮;三维编织C/SIC复合材料断裂韧性的表征方法与理论研究[D];西北工业大学;2002年
3 王波;三维编织复合材料力学行为研究[D];西北工业大学;2003年
4 姜恩来;退耕还林工程管理机制和管理模式研究[D];北京林业大学;2005年
5 盖艳梅;金融控股公司模式论[D];中共中央党校;2005年
6 薛伟;现代远程教育5S学习支持模式研究[D];华东师范大学;2009年
7 李文清;西部产业集群发展因素及模式研究[D];西南交通大学;2007年
8 瞿明仁;泰和乌鸡必需氨基酸需要量、模式及消化率研究[D];内蒙古农业大学;2005年
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10 杨敬华;农业科技园区创业与创新发展机制与模式的研究[D];中国农业科学院;2005年
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1 顾永;三维纵横步进编织过程的置换表达及其算法实现[D];东华大学;2005年
2 徐峰;21~40阶群嵌入置换群的一些讨论[D];华东师范大学;2010年
3 汪昭君;新型三维编织体结构的开发研究[D];江南大学;2010年
4 寇晓菲;三维编织复合材料编织工艺过程仿真研究[D];华中科技大学;2012年
5 耿晓景;三维编织异型复合材料的细观结构和力学性能研究[D];东华大学;2013年
6 娄利飞;三维编织C/SiC复合材料的弹性性能预报[D];西北工业大学;2003年
7 龙霞;三维编织(方型)异型结构件计算机辅助设计(CAD)系统[D];天津工业大学;2004年
8 鄢素敏;任意矩形组合截面二步法三维编织计算机辅助设计系统[D];天津工业大学;2003年
9 柴春茜;碳纤维三维编织复合材料预制件厚度的测量[D];天津工业大学;2000年
10 张震;有限拓扑中的计数问题[D];首都师范大学;2001年
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