专利名称：一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法
技术领域：
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法。
背景技术：
先进复合材料增强体的重要结构形式是三维立体结构，而正交非织造三维织物是其中重要的一种。正交非织造三维织物由于在空间中X，Y, Z三向的纱线垂直排列，且纤维保持平直，不出现“波浪”，因而整体力学性能良好，这种织物在承力构件领域获得了广泛应用。渗透率是反映织物渗透性能的重要指标，是确定后续液态成型工艺参数的关键。目前，研究人员主要集中在对二维织物的渗透率表征，以正交非织造织物为代表的三维结构，由于第三向纤维的引入，增加的组织结构的复杂程度，尚有效的渗透率评估方法，只能采用单向流动法、径向流动法等繁琐的实验才能获�。怯捎诓牧媳旧淼姆蔷市约傲鞫俾实牟钜欤嗤笛樘跫碌慕峁蛉硕欤枰写罅康氖笛橐员碚鞔≡銮坎牧系姆段В唤龊姆汛罅康娜肆臀锪Γ抑芷诮铣�。例如，在发明专利“一种纤维织物面外渗透率的测试方法中”(申请号200510016231.2)中，将织物放在专门的模具当中，通过注射液体，采集流动前沿的扩展图像，按照达西定律在多孔介质中的流动规律求取面外渗透率；在发明专利“纤维铺层面内及厚度方向渗透率测试装置与饱和渗透率测试方法”(申请号200710099160.6)中，在气压的作用下将低粘度的液体注入到测试模具中，使其在纤维铺层中流动，同时使用秒表和量筒记录不同液体进口压力下液体的流速，计算得到织物饱和渗透率；在发明专利“纤维织物面外渗透率的测试方法及测试模具中”(申请号201010165251. 7)中开发了专门的注射模具，该模具由模具面板及储存箱构成，模具面板固接在储存箱的上方形成密闭容腔，储存箱设有与外部注射系统相连的管道。以上专利的特点在于，都开发了一套复杂的注射模具，通过图像等其他方法测得液体流经织物的速率，由达西定律获取渗透率。但是流动观测试验受限于人为因素的干扰，难以获得稳定的实验结果，操作过程不仅复杂，而且费时费力，且需要专门制样。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，克服现有流动观测实验法测试渗透率的不足，可快速、方便、准确的获取该织物的渗透率。技术方案一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，其特征在于步骤如下步骤I :将织物采用定型剂定型后，沿纱线轴向切断面，采用IPP图像分析软件获得单胞及其纱线的尺寸参数；然后采用Gebart公式计算纤维束的纵向渗透率与横向渗透率:步骤2 :单胞内束间隙按体积均分为两份，并将每一份分别沿着Χ、γ、ζ主轴方向等效为圆柱管道；所述等效圆柱管道时遵循①体积保持不变②沿主轴方向圆柱管道的端面从单胞边界延伸至与纱线相切；然后以公式A q =·计算等效渗透率，其中D为管道直径，两份等效圆柱管道的管道直径采用如下公式计算
权利要求
1.一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，其特征在于步骤如下 步骤I:将织物采用定型剂定型后，沿纱线轴向切断面，采用IPP图像分析软件获得单胞及其纱线的尺寸参数；然后采用Gebart公式计算纤维束的纵向渗透率与横向渗透率步骤2 :单胞内束间隙按体积均分为两份，并将每一份分别沿着X、Y、Z主轴方向等效为圆柱管道；所述等效圆柱管道时遵循①体积保持不变②沿主轴方向圆柱管道的端面从单胞边界延伸至与纱线相切； 然后以公式计算等效渗透率，其中D为管道直径，两份等效圆柱管道的管道直
全文摘要
本发明涉及一种正交非织造三维矩形织物渗透率的确定方法，技术特征在于首先将该种织物进行切片观察，获得单胞及其纱线的结构参数，计算纱线和束间隙的等效渗透率；然后分别按照X、Y、Z主轴方向根据纱线间的公切面将单胞划分为4个平行主轴方向的子区域，该子区域为均匀多孔介质；再按照“串联”混合定律分别计算子区域主轴方向的等效渗透率；最终按照“并联”混合定律分别计算单胞主轴方向的渗透率，即为该种织物的渗透率。该方法无需进行流动测试，不需要开发专门的模具，只需获得织物简单的物性参数，就可快速求取渗透率。克服了现有方法测试效率低、制样复杂等缺点。
文档编号G01N15/08GK102937561SQ20121039613
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者蒋建军, 方良超, 邓超, 史景文, 王俊彪 申请人:西北工业大学
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