[发明专利]一种矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体机织物

说明书

本发明公开了一种矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体机织物，其整体为复合板材结构，包括两层或多层平行设置的机织物平面结构层，相邻两层机织物平面结构层之间均由一层由多个立柱结构机织物平行排列而成的机织物垂直结构层支撑，立柱结构机织物在其所处的相邻两层机织物平面结构层之间形成多个并排分布的矩形腔体结构，且相邻两层的矩形腔体结构呈上下整齐排列或错位排列。本发明具有优异的多向载荷力学性能和多项功能性特征，兼具质量轻，高强度，耐高温，耐腐蚀，抗疲劳等特点，材料可设计，可满足干、湿真空复合和手工复合成型，符合当前低成本高损伤容限，通用化，多功能和结构一体化综合性能比较高的性能复合材料预制体的使用要求。

技术领域

本发明属于复合材料机械织造技术领域，具体涉及一种由全自动机械织造成型的矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体机织物。

背景技术

在航空航天、轨道交通和海洋战略等领域对于复合材料板材的性能要求越来高。例如在航空航天领域中的载台或壳体等；或是在船舶方面中的舰船甲板或隔舱板等；亦或是在轨道交通领域中，动车和高铁内的轻型地板传统都是采用的金属地板，尤其是铝制地板。这种材料的地板虽然质地轻盈，但在结构强度，耐高温度，耐腐蚀度以及抗疲劳度上都充分满足使用需求。由此可见，在很多行业中，对于具有质量轻，高强度，耐高温，耐腐蚀，抗疲劳等特点的高性能复合材料预制体板材类的需求日益凸显。

发明内容

针对现有复合材料机械织造技术的不足，本发明提供了一种由全自动机械织造成型的矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体机织物，该预制体机织物同时具有质量轻，高强度，耐高温，耐腐蚀，抗疲劳等特点。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体机织物，其整体为复合板材结构，包括两层或多层平行设置的机织物平面结构层，相邻两层所述机织物平面结构层之间均由一层由多个立柱结构机织物平行排列而成的机织物垂直结构层支撑，同时，所述立柱结构机织物在其所处的相邻两层所述机织物平面结构层之间形成多个并排分布的矩形腔体结构，且相邻两层的所述矩形腔体结构呈上下对应整齐排列或错位排列。

进一步的，所述机织物平面结构层为平纹结构水平机织物、斜纹结构水平机织物、提花结构水平机织物或2.5纬结构水平机织物中的任意一种或多种。

进一步的，所述机织物平面结构层为平纹加提花加2.5纬结构水平机织物。

进一步的，相邻两层所述机织物平面结构层的间距可根据使用需求，通过机织工艺调整所述立柱结构机织物的高低程度，从而实现所述矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体的不同中空厚度。

进一步的，所述立柱结构机织物为平纹结构垂直机织物或2.5纬结构垂直机织物中的一种或两种。

进一步的，所述立柱结构机织物为呈H字型的双平纹结构或双2.5纬结构垂直机织物。

进一步的，非同层所述机织物垂直结构层中的所述H字型的双平纹结构或双2.5纬结构垂直机织物呈等距分布或非等距分布。

进一步的，同一层所述机织物垂直结构层中的所述H字型的双平纹结构或双2.5纬结构垂直机织物呈等距分布或非等距分布。

进一步的，所述H字型的双平纹结构或双2.5纬结构垂直机织物通过经向、纬向与相邻两层所述机织物平面结构层绞链绞接，经机织工艺垂直等距分布形成所述矩形腔体结构。

进一步的，除整体使用外，所述矩形腔体结构三维整体编织复合材料预制体的复合板材结构经复合后可拆分为直角、丁字、槽钢、工字、矩形等多种形式的复合型材结构，是一种具有结构可调、可拆、可合的先进理念及特殊性能的矩形腔体结构三维整体编织板/型材复合材料预制体。