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近年来,碳纤维增强复合材料广泛地应用于航空航天等领域,碳纤维织物的制备成为制约该领域发展的关键技术。为满足我国碳纤维多层织造装备向着多层化、大幅宽的发展,碳纤维立体机织物织造技术的发展与提高显得尤为重要。目前国内外学者不遗余力地在碳纤维织物及其新型复合材料领域进行研究和开发,尤其是对碳纤维织物的制备工艺及产品开发做了大量的基础性工作,这为碳纤维立体织机送经机构的优化设计提供了基础条件。本课题通过分析研究碳纤维的特性,以及已研制出的碳纤维立体织机对经纱张力和三维多层织造工艺的要求,对碳纤维送经技术进行了研究,尤其是送经过程中经纱张力控制技术进行了研究,主要包括以下内容:(1)在分析碳纤维多层织机对经纱张力要求的前提下,结合碳纤维的物理特性,研究了碳纤维立体织机送经机构的工艺及原理方案,完成了送经工艺的参数设计。(2)碳纤维立体织机送经机构的关键问题是实现经纱的恒张力,为解决经纱纱路较长以及碳纤维因自重而下垂等问题,设计了一套相对独立的经纱输送机构与原有的送经机构共同实现经纱恒张力,该机构设计合理并且实验效果良好。(3)对碳纤维立体织机织造过程中的经纱张力进行了研究,提出了在送经机构的经纱张力控制中引入多传感器信息融合技术,并与模糊算法相结合,提出了经纱张力控制的新算法,通过实验分析,表明该算法能够满足经纱张力的控制要求,控制精度有所提高。(4)运用计算机辅助设计软件完成送经机构的设计,并运用计算机辅助软件对设计机构进行静力学分析,验证其主要工作部件是否符合实际送经时的机械结构要求和工艺要求。实验结果表明,该碳纤维立体织机的送经装置以及张力控制机构的设计满足碳纤维的特性以及碳纤维立体织机对经纱张力的要求。研究的理论和实践方法,为碳纤维这种特种纤维送经技术提供了理论基础和研究方法,推动了碳纤维多层织造的发展与进步。