数字化多轴向三维编织原理样机及其工艺研究

摘要

三维编织预制体是高性能复合材料增强相.三维编织装备的数字化程度决定了三维编织预制体的可设计性、成型精度和可追溯性.为解决传统编织机数字化程度低的瓶颈,本文研制了一种数字化多轴向水平放纱三维编织原理样机.根据步进驱动原理设计实现原理样机的六齿型空心轴拨盘,并通过建立纱线空间运动模型设计制备恒张力水平放置携纱器.采用Visual Studio设计开发基于Windows 7以上64位操作系统的CAE实时控制程序,以STM32微控制器为基础,设计原理样机的下位机硬件控制电路.根据空间运动学原理,在笛卡尔坐标系下建立纱线运动轨迹模型,模拟纱线的运动轨迹,并使用850D聚丙烯纤维进行验证实验.运用本文设计的编织原理样机进行实验,获得的编织结构与仿真结果吻合的较好,证明了原理样机编织多层织物结构的可行性,同时验证了仿真结果的准确性.