平面三向织物的结构与性能_孙洁VIP免费

第35卷第6期2014年6月纺织学报JournalofTextileＲesearchVol．35，No．6Jun．，2014DOI:10．13475/j．fzxb．201406015409平面三向织物的结构与性能孙洁1，施楣梧2，钱坤1(1．江南大学纺织服装学院，江苏无锡214122;2．总后勤部军需装备研究所，北京100082)摘要作为一种性能独特的轻质高性能产业用布以及复合材料增强相，平面三向织物自问世以来便在发达国家得到广泛的研究和应用，而我国的相关研究却相对缺乏。针对这个问题，从平面三向织物的历史沿革、已有研究出发，总结分析了平面三向织物的织造原理、组织结构、性能特点和应用前景。为研发国防军工所需的高性能复合材料，结合平面三向织物在工程应用研究的价值与意义，提出了开展三向织物产品、性能及织造技术研究的建议。关键词平面三向织物;结构;性能;复合材料中图分类号:TS105.1文献标志码:AStructureandpropertiesoftriaxialfabricSUNJie1，SHIMeiwu2，QIANKun1(1．CollegeofTextiles＆Clothing，JiangnanUniversity，Wuxi，Jiangsu214122，China;2．TheQuartermasterＲesearchInstituteoftheGeneralLogisticsDepartmentofthePLA，Beijing100082，China)AbstractAsakindofuniqueindustrialtextilesandcompositesreinforcement，triaxialfabricwasbroadlyresearchedandappliedinthedevelopedcountrysinceitsemergence．While，therelatedresearchinourcountryisrelativelyscare．Aimingatthisproblem，thispaperaddressedtheweavingprinciple，structureandtexture，propertiesandapplicationoftriaxialweavingfabricbasedonitshistoricaldevelopmentandpresentresearchresults．Inlightofthesignificanceandvalueofengineeringresearchonthetriaxialfabric，itsuggeststhattheresearchontriaxialfabricproducts'performanceandmanufacturingtechnologyshouldbestrengthenedfortheaimoffurtherdevelopingofourindustrialtextiletechnologyandhighperformancecompositesmaterialusedfornationaldefense．Keywordstriaxialfabric;structure;property;composite收稿日期:2013－07－24修回日期:2014－02－09基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金项目(JUSＲP1044;JUSＲP1045)作者简介:孙洁(1979—)，女，讲师，博士。主要研究方向为功能性纺织品、纺织结构复合材料。施楣梧，通信作者，E-mail:shimeiwu@263．net．cn。常规机织物由相互垂直的2组纱线(经纱和纬纱)交织而成，这种正交结构的平面织物能在与纱线平行的方向上有效地传递载荷，但在受力方向未沿经纱或纬纱排列方向时，织物抵抗变形和破坏的能力大幅度下降;即使外力沿着纱线排列的方向，常规织物抵御剪切变形和剪切破坏的能力也很弱;在织物受到法向外力集中冲击时，也因应力只能沿经纬向4根纱线向四周辐射，受力处纱线常因应力集中而遭受破坏，因此，常规经纬交织的平面织物，在受到斜向外力或法向集中外力时，难满足纺织品、特别是产业用纺织品的力学性能需要。平面三向织物是20世纪70年代源自美国的一种织物，由3组互成角度(通常互为60°夹角)的纱线交织而成。织物沿各方向的承载能力比较均匀，无论受力方向是否沿纱线方向，没有明显的抵御剪切变形和剪切破坏的薄弱方向;即使是较稀薄的织物，尺寸稳定性也很好;受法向外力冲击时，织物在周向上的受力变形比较均匀，不易出现平面两向织物局部应力集中致使纱线断裂的现象。三向织物的这种近似各向同性的性质，在提供轻质高性能产业第6期孙洁等:平面三向织物的结构与性能用布，特别是在纤维增强复合材料方面有良好的应用前景。欧美日本等发达国家目前已掌握规模生产三向织物及其复合材料的技术，并用于航空航天等尖端技术领域。但是，国外对我国始终封锁这个技术，我国在这个领域的研究目前仍处于相对落后的地位，尚需投入力量研究三向织物的制备技术。本文将着重从结构与性能的角度阐述该织物的特点。1研究历史和现状平面三向织物是指在1个平面内，由3组互成60°左右角度的纱线相互交织而成的织物，如图1所示。图1三向织物的结构Fig．1Sparse(a)anddense(b)contextureoftriaxialweavingfabric考古发现，早在先秦时期...