Geometric Model of Three Dimensional Integrated Cellular Woven Structures

• Autorzy: Tian, W. , Zhu, C. , Wang, S.

Warianty tytułu

PL

Geometryczny model zintegrowanych trójwymiarowych komórkowych struktur tkackich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Following the geometric pattern of the constituent yarn system in 3D integrated cellular woven structures, a general purpose geometric cell model was developed. The length and orientation angle of the constituent yarns in each system within a unit cell were calculated with the purpose of predicting the volume fraction of the fiber and the cellular part. In order to verify the geometric model, samples of 3D integrated cellular woven composites with 6 different binding parameters were selected, and the volume fractions of each part in the composites were measured. The experimental results were in good agreement with the results of the model. Furthermore, the geometric model was used to discuss the effects of the binding parameters on the volume fraction of the cellular part and the fiber. The investigation showed that the volume fractions of the cellular part and the fiber varied with the binding length of section E.

PL

Zgodnie z geometrycznym wzorem systemów przędzy w trójwymiarowych zintegrowanych strukturach tkackich opracowano model geometryczny. Długość i kąt zorientowania struktur przędzy w każdym z systemów w obrębie jednostkowej komórki został obliczony w celu możliwości przewidzenia objętości frakcji zajętej przez włókna i przestrzeń komórki. W celu zweryfikowania modelu geometrycznego sporządzono próbki tkanych struktur komórkowych 3D składających się z 6 różnych parametrów wiążących, a następnie pomierzono pojemność frakcji z każdej części kompozytu. Wyniki eksperymentalne wykazywały dobrą zgodność z wynikami otrzymanymi w modelu. Niezależnie od tego model geometryczny został użyty do dyskusji wpływu parametrów wiążących na objętość frakcji zajmowanej przez włókna i komórkę. Badania wykazały, że frakcje objętościowe zmieniają się z długością łączników sekcji E.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; zintegrowane struktury komórkowe; model geometryczny; spoiwo

EN

composites; integrated cellular structures; geometric model; binder

• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 17, no. 2 (73)
• Strony: 23--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tian, W.

• College of Textiles, Dong Hua University, Shanghai, P. R. China

autor

Zhu, C.

• Ministry of Education, Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology, College of Materials and Textiles, Zhejiang Sci-Tech University (ZSTU), Hangzhou, P. R. China

autor

Wang, S.

• College of Textiles, Dong Hua University, Shanghai, P. R. China

Bibliografia

• 1. Ding Xin, Yi Honglei. A geometric model of three dimensional woven structures [J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2003, 20 (5) pp. 108-113.
• 2. Zic I, Ansell MP, Newton A, Price RW. Mechanical properties of composite panels reinforced with integrally woven 3-D fabrics. The Journal of the Textile Institute 1990; 81 pp. 461–79.
• 3. Tan X, Chen X. Parameters affecting energy absorption and deformation in textile composite cellular structures. Materials Design 2005, 26 (5) pp.424–38.
• 4. Tian Wei, Zhu Chengyan. Impact Perfor- Impact Performance of 3D Integrated Cellular Woven Composite Panel [J]. Journal of Donghua University, 2006(5) pp. 161-164.
• 5. Tian Wei, Zhu Chengyan, Wang Shanyuan. Quasi-static impact behavior and energy absorption of 3D integrated cellular woven composites.2007 International Forum on Biomedical Textile Materials, Shanghai, China, 2007.
• 6. Byun J H, Chou T W. Elastic properties of three-dimensional angle-interlock fabric preforms [J]. The Journal of the Textile Institute, 1990, 81 (4) pp. 538- 548.
• 7. Peirce F T. The geometry of cloth structure [J]. The Journal of the Textile Institute, 1937, 28 (3)pp. T45- 96.
• 8. Ko F K, Du G W. Processing of textile p reform s. In: Gutow ski T G, ed. Advanced Composites Manufacturing [M]. New York: John Wiley & Sons Inc, 1997. pp. 182- 187.
• 9. Pochiraju K, Chou T W. Three-dimensionally woven and braided composites: A model for anisotropic stiffness prediction [J]. Polymer Composites, 1999, 20 (4) pp. 565- 580.
• 10. Yang Caiyun, Tian Ling-ling, Liu Yong. Micro-design of Elastic Property for 3D Angle-interlock Structure Composites [J]. Journal of materials Engineering, 2007, (8) pp. 3-11.
• 11. Chou T W. Microstructural design of f ber composite [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1992, pp. 390-391.