【正文】 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 3）其它 。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。也非常感謝李甜甜同學在閑暇時幫我穿綜、穿筘等工作，十分感謝！ 在本課題的研究中，陳孝燁同學的課題所需試樣和我的一樣，也很感謝他在布樣織造過程中的幫助，使得我在后期能夠順利的完成實驗，在此表示深深的感謝！ 最后衷心感謝在百忙之中抽出時間參加答辯的各位專家、教授，謝謝你們！ 畢業(yè) 設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。只有這樣才能使我國復合材料的發(fā)展走在世界的前列。 目前三維紡織復合材料尚不能廣泛大量應用的原因來自經濟、制造、力學性能和耐久性諸問題的綜合。通過調節(jié)織物結構參數，如：纖維取向、纖維體積分數、織物密度等，可以改變紡織復合材料的力學性能。同時，由于實驗樣品需求不大，也沒有相關條件，沒有采用筒子架分開送經，而是采用比較原始的膠帶固定的方式固定經紗，造成很大程度的經紗張力不勻，同樣影響實驗結果。 圖 51 三維織物分層打緯裝置示意圖 每次打緯只需控制相鄰兩層紗線之間的兩根抬紗條分開即可對經 紗進行分層開口。 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 26 5 總結 在織造時由于織機的原因，極大的影響了織造效率。纖維體積分數也會影響三維紡織復合材料的力學性能。 結合公式 43 和表 43 不難看出，纖維取向角會在一定程度上影響織物的拉伸斷裂強力。 表 42 部分織物強度計算所需參數 項目 /數值 Py/cN 屈曲系數 C cosθ 經向接結 緯向接結 縫合平紋 計算出各個試樣的橫截面積、理論拉伸斷裂強力值以及與實測織物拉伸斷裂強力值的誤差（保留兩位小數）見表 43。纖維束相對于織物受載方向的取向用角度 θ 來表征，為了獲得平局代表性的纖維取向，圖 41 取向角 θ的余弦與纖維束的屈曲系數之間的關系可用下式表示： Cθ ?? 1 1cos (42) 如果定義一個纖維束的斷裂載荷為 Pyi，它相對于織物受載方向的取向角為θ i，那么可以用下式來表示織物斷裂承載力 Pf 與纖維束斷裂承載力 Pyi 之間的關系： θPnP yyf cos? (43) 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 23 本次實驗結果與理論公式得出結果之比較 測得得到三種織物及其內經紗長度見表 41。纖維屈曲系數 C 的公式： zzq L LLC ?? (41) 式中： Lz—— 織物的長度； Lq—— 相應所用纖維長度。復位后，重復上述操作，直至完成規(guī)定的試樣數。先將試樣一端夾緊在上夾鉗中心位置，然后將試樣另一端放入夾鉗中心位置，并在預張力作用下伸直，再緊固下夾鉗 (或采用松式夾持法 )。 按規(guī)定要求，調整上下夾鉗的隔距（夾持長度）、拉伸速度。 實驗過程 首先準備試樣，根據織物品種，選擇試條形狀，按規(guī)定尺寸裁剪試樣，長度方向應平行于織物的經向或橫向 。因此本次實驗應選擇拆邊法條樣。 織物拉伸斷裂強力測試方式有三種，分別為：拆邊紗法、剪切法和抓樣法。 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 20 表 32 四層平紋布縫合復合材料預制件厚度 （單位： mm） 名稱 /編號 1 2 3 4 5 平均值 四層平紋縫合 由上表與表 31 中兩種三維織物的厚度對比可知，三者厚度相差不大，基本符合實驗的控制變量的要求。 表 31 三種織物的厚度 （單位： mm） 名稱 /編號 1 2 3 4 5 平均值 經向接結 緯向接結 平紋布 根據表中數據可知，采用四層平紋布縫合是最為接近兩種三維正交織物的，此處應選擇四塊布縫合最佳。只有選擇適當的縫針，才會既可以最小限度地損傷纖維，又可以最大限度地提高縫合效率。 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 19 圖 312 縫合形式 [17] 為了控制變量，縫合密度盡量控制和接結紗的接結距離以及單個組織循環(huán)距離一致。圖 312c 是鏈式縫合，這種縫合方式類 似針織，縫合線多次繞去，且操作復雜，應用較少 [18]。圖 312a 是廣泛用于服裝業(yè)的鎖式縫合，在面紗和底紗之間形成兩個縫合線圈，在織物中間相交，產生應力集中點。 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 18 圖 310 下機后的緯向接結織物細節(jié)圖 平紋布的織造及縫合 平紋布上機圖 圖 311 平紋布上機圖 平紋布穿筘時和三維織物織造時一樣采用 40 號鋼筘，每一個筘齒穿兩根經紗，采用順穿法穿綜。不同的是，經向接結是通過綜框提綜引導接結紗交織接結，緯向接結是用類似縫衣針的引緯針引導接結緯紗上下穿梭接結。 織造 緯向接結三維正交織物的織造過程與經向接結三維正交織物類似。 為了控制相同的經密，筆者采用了和經向接結相同的穿筘圖（上文圖 36）。 因為沒有經向的接結紗，所有的經紗都只需要按層數依次開口打緯即可，所以不需要穿綜。 圖 38 實際上機紋板圖 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 17 圖 39 下機后的 經向接結 織物細節(jié) 緯向接結的三維正交織物的織造 穿綜穿筘 緯向接結的三維正交織物不需要經向的接結紗，所有的經紗都屬于襯墊紗。由于實際襯墊紗的開口是由人工完成，所以真實上機紋板圖如圖 38 所示。 圖 37 喇叭狀縫隙 為了獲得更高的厚度和織造長度，筆者采用三根紗平行打緯。且由于紗線是成股地綁定在卷布輥上，可能在織造開始的時候會形成圖 37 中的喇叭狀的縫隙，此時應繼續(xù)用廢舊棉紗打緯，直到喇叭狀縫隙消失。 固定好襯墊紗和接結紗后就可以進一步調節(jié)紗線張力，預備織造。由于織武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 16 造端已固定，所以更方便調節(jié)張力。調節(jié)紗線張力，用手輕輕按壓紗線，看是否存在經紗張力不勻的現(xiàn)象。 織造 穿好筘齒后，用梳子將紗線梳理順暢， 然后打結綁在卷布輥上。遂采用筘齒密度較小的 40 號鋼筘，其密度為 40 筘 /10cm。按照圖 36 穿筘后其幅寬不足 5cm。 圖 36 穿筘圖 第一次穿筘選用的是 80 號鋼筘，其密度為 160 筘 /10cm。同時要將接結紗與襯墊紗分開，不能穿到同一筘齒中。 圖 34 綜絲位置狀態(tài)俯視示意圖 對此，筆者對織造方式進行改進：穿綜時，將接結紗穿入綜絲眼，襯墊紗不武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 15 進行穿綜，直接從兩根綜絲中間穿過，然后采用人工分層提綜的方式開口打緯，如圖 35。即由綜框提起襯墊紗來進行開口。同時，要在經軸上卷繞足量的接結紗，并且與襯墊紗分開送經。經紗長度不能太長，否則經紗會由于重力作用而下垂，導致經紗張力不夠，影響織造。粘上雙面膠后撕開表層的防塵貼紙，開始固定經紗。 織造裝置配置如下圖 23 所示： 圖 23 織造配置順序圖 實驗用具 圖 24 用來挑紗的金屬棍 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 12 圖 25 引緯針 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 13 3 實驗試樣的織造及力學性能測試 經向接結的三維正交織物的織造 織造前準備 在固定經紗時，由于要讓經紗分層，所以不能使用經軸卷繞經紗，要在經紗固定架子上選取 10 層距離相等、高度合適的層，并粘上透明膠，再粘上一層雙面膠。導紗孔可以對經紗起到一定的張力調節(jié)作用。 為了減少穿紗次數，改善經紗過長導致的紗線下垂，所以在經紗架和織機之間加入了一個起調節(jié)張力作用的架子，如圖 22 所示： 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 11 圖 22 調節(jié)張力的架子 該架子由底座、支架和帶有導紗孔的有機玻璃面板組成。又本次實驗需要的試樣不多，實驗原料亦有限，在此，筆者放棄了筒子架而采用了往屆學生使用過的簡易經紗固定架子 。 按照以上步驟獲得的 10 組有效數據如表 21 所示： 表 21 織造紗線拉伸斷裂強力實驗數據 單位：（ cN） 實驗編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值 強力值 1283 1455 1400 1375 1390 1351 1437 1267 1411 1336 武漢紡織大學 20xx 屆畢業(yè)論文設計 10 主要實驗設備及用具 實驗裝置 本次實驗沒有專用的三維織機，只能在普通二維織機上加上一些裝置來織造實驗需要的三維織物。記錄實驗測試數據。 將試樣一端固定在上夾持器中部，另一端掛上預加張力后固定在下夾持器中部。 ? 實驗過程 按照規(guī)定要求對試樣進行預調濕、調濕處理以后，在標準大氣中測試。 本次實驗選用的紗線原料 ? 實驗原料 21 支 2 棉股線。芳綸雖然強度高、柔性較好，但芳綸絲多為無捻長絲，其在織造過程中易起毛起球（尤其在小樣織機上采用人工打緯