专利名称：一种正则多重纬角联锁机织物的设计方法
技术领域：
本发明涉及一种角联锁机织物的设计方法，属于纺织技术领域。
背景技术：
三维纺织结构复合材料因其具有极佳的层间剪切强度、极好的抗冲击损伤性，可设计性强，比强度高、比模量大、重量轻等一系列特点，能满足航空航天、交通运输、汽车工业、船舶制造等领域的要求，已成为纺织领域和材料领域共同关注和研究的新材料之一。角联锁织物就是这类新材料中的一员，它是在普通织机上比较容易织造的平板状立体织物，通过组织设计可以达到预期的结构稳定性、压缩性、强度和织物厚度，在国内外已广泛用于平板型增强复合材料。但在角联锁织物结构图和组织图的设计过程中，总是先手工设计出结构图，然后再根据其结构图设计出组织图，尤其当织物厚度较厚时，若依靠手工进行设计，不仅浪费大量的时间，而且容易出错，当层数n=10，传统手工方法设计的一个10层贯 穿角联锁结构图，如图I所示，因层数较多，设计工作不仅费时，而且易出差错。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是在正则多重维角联锁织物结构和组织的设计过程中，总是先手工设计出结构图，然后再根据其结构图设计出组织图，当织物厚度较厚时，若依靠手工设计，不仅浪费大量的时间，而且容易出错。本发明提供了一种正则多重维角联锁机织物的设计方法，包括以下步骤I)结构图设计；A、所述结构图的层数η与经纱循环数Rj、纬纱循环数Rw、经纱飞数Sj、组织最大浮长数Fm之间有以下关系:Rj=n+l, Rw=nXRj, Sj=n, Fm=2n_l,根据n计算Rj, Rw ；B、将EXCEL页面调节成正方形方格结构；C、沿方格的左下至右上对角线作X坐标轴，沿X轴设定Rj，作与X轴垂直的Y轴，沿Y轴设定η及投纬顺序，在方格内依次进行投纬顺序编号；D、将EXCEL页面转成图片形式，所述图片顺时针旋转45° ;2)组织图设计；A、将EXCEL页面调节成正方形方格结构；B、在EXCEL页面上勾勒出组织图区域；C、在所述方格结构内分别标注经组织点、纬组织点及基准点。本发明的特点在于，利用EXCEL现有的方格结构，进行正则多重维角联锁机织物的结构图、组织图的设计，设计者不必自己绘制图格。本发明的有益效果在于I)本发明利用EXCEL本身具备方格的特性，来参与设计，通过简单的操作可以准确、便捷地设计出它的结构图和组织图。2)无需单独对经纱线进行手工设计，准确性大大提高，不易出错。
3)提高了正则多重维角联锁机织物的设计效率。
图I是现有的手工设计的层数为十的正则多重角联锁机织物的结构图。图2是本发明利用EXCEL进行设计层数为十的正则多重角联机织物结构图的过程示意图。图3是本发明利用EXCEL进行设计的层数为十的正则多重角联机织物的结构图。图4是层数为四的正则多重角联机织物的结构图。图5是本发明采用EXCEL进行设计的与图4对应的组织图。
图6是在图5的基础上设定基准点后的组织图。
图7是图6下一步操作后的组织图。
图8是在图7基础上最终完成的组织图。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。所谓多重纬角联锁织物，是由经纱与纬线以重叠联锁状交织而成，其经纱以一定的倾斜角贯穿整个织物厚度且与各层纬纱进行角联锁状交织，当纬纱细度相同时，经纱倾斜角通常是45°，如果角联锁时两根经纱形成的斜交叉口中均织入一根纬纱且只织入一根纬纱，则该角联锁结构称为正则多重纬角联锁结构。该结构的层数η与经纱循环数Rj、纬纱循环数Rw、经纱飞数Sj、组织最大浮长数Fm之间有以下关系Rj=n+1 ；Rw=nXRj=nX (η+1)；Sj=n ；Fm=2n_l。此外，正则多重纬角联锁织物的纬纱在厚度方向上顺次排列，每隔η纬即η层，重复一次，形成有规律的贯穿角联锁结构。此类织物厚度均匀一致，纬纱层数可根据实际织物所需的厚度要求进行设计。设计结构图时，如图2所示，首先要将Excel表格设置成方格纸。具体做法是打开Excel程序，新建一个Excel表格，调整整个工作表列宽或行高，使得EXCEL页面上每个单元格呈正方形小方格状，再进行以下四步操作第一步，计算经纬纱线根数，按正则贯穿角联锁组织参数Rj=n+l=ll，Rw=nXRj=nX (n+1) =IlO0第二步，在Excel中设计10层正则角联锁结构图的雏形图，即在已设计完成的方格纸上，沿方格的左右对角线画坐标轴x轴、Y轴，作为参照坐标。图中X轴坐标轴上的阿拉伯数字代表一个经纱循环数11根经纱，Y轴坐标上罗马数字代表纬纱层数及投纬顺序10层纬纱；方格中的数字表示纬纱以及该纬纱的投纬顺序号。投纬顺序号是按照织造工艺的需要把各根纬纱进行了编号，这种编号按层依次进行，符合把纬纱打紧的要求，直至填完全部纬纱编号，并把含纬纱编号的方格边框加粗。第三步，选择表格中需要保存的图形区域，去掉网格线，再将图复制粘贴到画图板中，另存为JPG格式图片。第四步，实用设计软件将图片打开，将图片顺时针旋转90°，即可获得图3所示的结构图。设计组织图时，如图4-8所示，图4中是四层正则角联锁结构图，根据计算Rj=n+1=5 ；Rw=nXRj=nX (n+1) =4 X 5=20 ；Sj=n=4Fm=2n_l=7。再进行以下三步操作·第一步，根据计算得Rj、Rw数值，先勾勒出组织循环区域；如图5所示，在结构图中找出第一根经纱的交织规律，然后根据织物组织的设计要求，从左下角第一方格开始从下向上依次填绘第一根经纱沉浮交织规律，经组织点进行“ X ”标识，纬组织点不填任何符号，如此直到填完第一根经纱的所有组织点。第二步，如图6所示，选取复制第一根经纱沉浮交织规律，以左下角第一个格经组织点为基准点，涂为黑点，按飞数Sj=n=4找到第二根经纱的起始位子，将第一根经纱沉浮交织规律粘贴到此，以后各根经纱依次类推。第三步，将第二根经纱超出组织循环区域部分剪切，粘贴到该经纱下端空缺区域，如图7所示，以后各根经纱依次类推，直至完成组织图设计，如图8所示。同时，也可用同样的方法分别设计出穿筘图、穿综图和纹板图等，构成一组完整的上机图。
权利要求
1.一种正则多重维角联锁机织物的设计方法，其特征在于，包括以下步骤 1)结构图设计； A、所述结构图的层数η与经纱循环数Rj、纬纱循环数Rw、经纱飞数Sj、组织最大浮长数Fm 之间有以下关系Rj=n+l, Rw=nXRj, Sj=n, Fm=2n_l,根据 n 计算 Rj, Rw ； B、将EXCEL页面调节成正方形方格结构； C、沿方格的左下至右上对角线作X坐标轴，沿X轴设定Rj，作与X轴垂直的Y轴，沿Y轴设定η及投纬顺序，在方格内依次进行投纬顺序编号； D、将EXCEL页面转成图片形式，所述图片顺时针旋转45°; 2)组织图设计； A、将EXCEL页面调节成正方形方格结构； B、在EXCEL页面上勾勒出组织图区域； C、在所述方格结构内分别标注经组织点、纬组织点及基准点。
全文摘要
本发明涉及一种角联锁机织物的设计方法，包括以下步骤1)结构图设计，将EXCEL页面调节成正方形方格结构，沿方格的左下至右上对角线作X坐标轴，沿X轴设定Rj，作与X轴垂直的Y轴，沿Y轴设定n及投纬顺序，在方格内依次进行投纬顺序编号，将EXCEL页面转成图片形式，所述图片顺时针旋转45°；2)组织图设计，在EXCEL页面上勾勒出组织图区域，在所述方格结构内分别标注经组织点、纬组织点及基准点。本发明利用EXCEL本身具备方格的特性，来参与设计，通过简单的操作可以准确、便捷地设计出它的结构图和组织图。
文档编号D03C19/00GK102888693SQ20121036212
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者白燕 申请人:上海工程技术大学