网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板及
其制备方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种复合材料车厢底板及其制造方法，特别涉及一种网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板及其制造方法，并应用于带有仿机翼的空
气动力悬浮列车的
机车和每一节车厢中，属于工程材料制备领域。
背景技术
[0002] 最近，江雷等（中国
专利:201110209112.4、中国专利:201110242739、中国专利:201110242755.9）提出了带有仿机翼的
空气动力悬浮列车，该列车的机车和每节车厢的顶部分别安装有仿制飞机的机翼结构的仿机翼。通过与列车相对运动的气流作用于仿机翼结构而产生上抬力，从而减少列车对
铁轨的压力。由于车厢部分占据了现代带有仿机翼的空气动力悬浮列车车体的主要重量，因此，急需解决车厢结构的轻量化问题。采用先进轻质复合材料制备带有仿机翼的空气动力悬浮列车的车厢底板是关键技术之一。
[0003] 三维整体编织技术是20世纪80年代发展起来的一种新型纺织技术,采用该技术研制的三维编织复合材料,克服了传统层合复合材料易分层的致命缺点，保持了复合材料构件承载
变形的整体性,且具有比强度高、抗冲击、耐烧蚀、性能可设计和易于一次成型复杂构型等优点。
[0004] 目前，三维整体编织技术以四步法三维编织工艺为主，四步法编织工艺可包括有两个
纱线系统，即编织纱线系统和轴纱系统（第五组分）。当制件横截面为矩形或矩形组合，如“工”型梁、“I”型梁、“L”型梁、盒型梁等，编织纱线按方型行×列的方式排列成制件的截面形状进行编织，这种编织方法称为方型编织；当制件横截面为圆形或圆环形，编织纱线则按圆型环向行×径向列的方式排列成制件的截面形状进行编织，这种编织方法称为圆型编织。在编织过程中，机器按行列交替方式运动，四步构成一个机器循环，编织纱线按照一定的设计规律运动，轴纱则沿编织轴向不动，不参与编织，这样形成一个不分层的三维四向（不含轴纱）或三维五向（含轴纱）编织结构。最近，为提高编织复合材料的面内力学性能，发展了三维六向和三维七向编织结构，这类结构是以三维五向编织结构为
基础,在垂直于编织成型方向的面内加入互相垂直的横向
纬纱系统（第六组分）和纵向纬纱系统（第七组分）织造而成。虽然三维六向和三维七向编织结构复合材料的面内力学性能有所提高，但由于增加的纬纱数量有限，使得面内方向的
纤维体积含量增加有限，因此，面内力学性能的提高受到限制；此外，由于横向纬纱和纵向纬纱只是均匀的夹在编织纱线之间，均没有参与编织，面内剪切性能低，抗弯、抗扭和抗冲击性能也较差；因此，需要对现有编织结构复合材料的面内抗剪切性能、抗弯、抗扭、抗冲击等性能做进一步改善，以满足高速列车等领域对材料性能的特殊需要。
发明内容
[0005] 针对
现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提出一种
网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板及其制备方法，并应用于带有仿机翼的空气动力悬浮列车。该车厢底板结构具有贯穿制件x、y、z三个方向的八组纱线系统，且不同组纱线系统之间按照不同的交织结构相互连锁编织形成致密的三维整体网络结构。该制备方法以三维整体编织和三维整体机织技术为基础，工艺简单稳定，可操作性强，生产成本低，实用性广。
[0006] 本发明解决所述复合材料技术问题的技术方案如下：
[0007] 本发明设计的一种网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板，该车厢底板采用三维整体编织工艺技术和三维整体机织工艺相结合，按照16步编织织造步骤完成。其特征在于：该车厢底板结构不同于以往的三维四向、三维五向、三维六向、三维七向编织结构，包括贯穿制件x、y、z三个方向的八组纱线系统，八组纱线系统之间按照不同的交织结构相互连锁编织形成致密的三维整体网络结构。
[0008] 本发明的进一步特征是所述的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板应用于带有仿机翼的空气动力悬浮列车的机车和每一节车厢中。
[0009] 本发明的特征还在于：所述复合材料车厢底板外形尺寸的长度为0-28米，宽度为0-3.5米，厚度为0-0.05米。
[0010] 本发明的特征还在于：所述的八组纱线系统，分别为编织纱线系统、轴纱系统、横向填充纬纱系统、纵向填充纬纱系统、+45度填充纬纱系统、-45度填充纬纱系统、横向交织纬纱系统、纵向交织纬纱系统。
[0011] 本发明的特征还在于：不同纱线系统之间具有不同的纱线交织规律。编织纱线系统和轴纱系统由三维编织机机器底盘的携纱器所携带，按照四步法编织携纱器的运动规律进行交织，其中，编织纱线系统携纱器在面内沿“Z”字形轨迹运动，轴纱系统携纱器在面内沿
水平方向作往返直线运动；横向填充纬纱系统沿面内横向行方向均匀的夹持在不同行编织纱线之间；纵向填充纬纱系统沿面内纵向列方向均匀的夹持在不同列编织纱线之间；+45度填充纬纱系统沿面内+45度方向均匀的夹持在不同+45度行编织纱线之间；-45度填充纬纱系统沿面内-45度方向均匀的夹持在不同-45度列编织纱线之间；横向交织纬纱系统按照设计规律，在面内沿横向行向与编织纱线连锁交织。纵向交织纬纱系统按照设计规律，在面内沿纵向列向与编织纱线连锁交织。所述的设计规律是指横向/纵向交织纬纱与编织纱线的交织规律按照制件所要求的不同织物组织结构进行设计。
[0012] 本发明的特征还在于：该复合材料车厢底板既具有三维编织结构，又具有三维机织结构。编织纱线系统和轴纱系统按照四步法三维编织运动规律交织，形成三维编织结构，而横向/纵向交织纬纱系统与编织纱线系统按照不同织物组织结构进行交织，形成三维机织结构。
[0013] 本发明的特征还在于：轴向纱线系统的加入
位置、轴纱系统与编织纱线系统的数量比例可以进行任意设置。同时，在一个编织循环中，分别加入了两组横向和两组纵向填充纬纱系统、分别加入了两组+45度和两组-45度填充纬纱系统以及分别加入了两组横向和两组纵向交织纬纱系统。所述的一个编织循环为下述的制备方法中，八组纱线系统完成十六步编织织造步骤，构成一个编织循环。
[0014] 本发明的特征还在于：横向/纵向交织纬纱与编织纱线系统交织的织物组织结构,可以是平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。由于横向/纵向交织纬纱与编织纱线系统交织的织物组织结构变化，将演变出不同种类的三维整体多向连锁编织结构，如三维整体多向斜交连锁贯穿编织结构，三维整体多向
正交分层连锁编织结构，三维整体多向正交贯穿连锁编织结构，等。
[0015] 本发明的特征还在于：在一个编织循环中，横向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构和纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构可以相同，也可以不同。
[0016] 本发明的特征还在于：所述的复合材料车厢底板结构中的纱线具有多种取向，纱线的形态也各不相同。编织纱线在空中沿对
角线四个方向取向，分别分布于两组相交的平行平面内，编织纱线保持为直线形态。轴纱沿编织成型方向取向，横向填充纬纱沿面内横向行方向取向，纵向填充纬纱沿面内纵向列方向取向，+45度填充纬纱系统沿面内+45度行方向取向，-45度填充纬纱系统沿面内-45度列方向取向，并且该五组系统的纱线均保持为顺直形态；横向/纵向交织纬纱与编织纱线具有屈曲交织的特征，不同织物组织交织结构的横向/纵向交织纬纱在预型件中的屈曲形态不同；连锁编织方式决定了横向/纵向交织纬纱的取向。对于三维多向正交贯穿连锁编织结构，横向/纵向交织纬纱取向基本为沿面内横向行或面内纵向列方向；对于三维多向斜交连锁贯穿编织结构，横向/纵向交织纬纱的取向则与面内横向行或面内纵向列方向呈一定的角度。
[0017] 本发明的特征还在于：所述的复合材料车厢底板沿轴向为周期结构；所述的复合材料车厢底板沿面内宽度方向和面内厚度方向既可形成对称结构，也可形成非对称结构。
[0018] 本发明的特征还在于：所述复合材料车厢底板的横截断面结构沿制件轴向发生变化。
[0019] 本发明的特征还在于：所述复合材料车厢底板的编织角范围为0°-50°之间；所述复合材料车厢底板的纤维体积含量比现有的编织结构复合材料显著增加，可以达到70%以上。
[0020] 本发明的特征还在于：所述的复合材料车厢底板的横截面形状为方形。
[0021] 本发明的特征还在于：所述的八组纱线系统可以全部是同组分高性能纤维组成的纱
线束；也可以是不同组分高性能纤维组成的纱线束的混编；所述的高性能纤维是指
碳纤维、凯夫拉纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维等中的一种；还可以部分是防震材料束、
隔热材料束、防滑材料束、耐磨材料束、光纤束、压电材料束、
磁致伸缩束，隐身材料束、以实现多功能化。
树脂基体材料采用环
氧树脂、
酚醛树脂、聚
氨酯树脂或不饱和树脂中的一种。
[0022] 本发明的特征还在于：整体复合材料车厢底板采用
树脂传递模塑工艺注入树脂，并采用大型
热压罐进行复合
固化成型。所述的热压罐外形尺寸为30-35米，直径为5.5米；可控
温度范围为室温到300℃，最大压力水平可达到7个
大气压。
[0023] 所述网络状三维整体多向连锁编织结构复合材料车厢底板的制备方法，其特征在于按如下步骤进行制备：
[0024] 1）预成型制件设计
[0025] 根据复合材料车厢底板预成型制件的要求，首先进行设计。
[0026] a)确定纱线原材料；
[0027] b)确定编织机机器底盘携纱器数目；
[0028] c)确定制件的编织角、纤维体积含量、花节长度；
[0029] d)确定八组不同纱线系统的纱线数目；
[0030] e)确定横向/纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构；
[0031] 2）挂线、缠绕
[0032] 根据确定好的携纱器数目，在编织机机器底盘上，主体携纱器按预成型制件截面形态排列成m行和n列方阵形式。编织纱线系统和轴纱系统为机器底盘上携纱器所携带。按照设计规律，在机器底盘携纱器上分别挂满编织纱线系统和轴线系统，轴纱系统与编织纱线系统的比例可进行任意设计设置。编织纱线和轴纱的运动规律由挂编织纱线和轴纱的携纱器沿行向和列向的交替运动组成。
[0033] 将横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统分别缠绕于不同的引纬装置上，由引纬装置携带喂入横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统，分别与编织纱线系统进行交织。
[0034] 3）编织织造
[0035] 八组纱线系统编织织造过程的具体步骤如下：
[0036] 第一步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向相互错动一个动程。
[0037] 第二步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0038] 第三步骤：沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0039] 第四步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0040] 第五步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向相互错动一个动程。
[0041] 第六步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0042] 第七步骤：沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0043] 第八步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0044] 第九步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向与第一步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0045] 第十步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0046] 第十一步骤：沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0047] 第十二步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0048] 第十三步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向与第五步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0049] 第十四步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0050] 第十五步骤：沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0051] 第十六步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0052] 4）打紧成型
[0053] 如此，以上十六步编织织造步骤构成一个编织循环,每个编织循环后，进行“打紧”操作，使纱线之间相互连锁编织，预成型制件形成网络状的密实结构，同时满足预成型制件的编织角，纤维体积含量等编织工艺参数要求。重复上面第一至第十六步骤，直至达到所需的编织预成型制件长度，编织结束，完成网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件的编织织造。
[0054] 5）复合固化
[0055] 网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件编织织造完成后，对预成型制件进行崩直张拉，克服在织造过程中产生的纱线松紧不一的状况。将编织织造好的车厢底板预成型制件，采用树脂传递模塑工艺（RTM）,注入树脂基体，使车厢底板预成型制件充分浸渍树脂，放置于大型热压罐中高温高压下固化，树脂复合固化后，即得到本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板。
[0056] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
[0057] 本发明提供的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板，具有贯穿x，y，z方向的八组纱线系统，八组纱线系统间相互连锁编织形成致密的三维整体网络结构。从根本上克服了传统层合复合材料“层”的概念，比现有的编织结构复合材料的整体性大大增强。同时，由于多组纱线系统的引入，显著增加了复合材料车厢底板的纤维体积含量，解决了现有编织结构制件纤维体积含量低的弱点。从力学角度，由于面内方向引入了+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统，解决了现有编织结构制件面内力学性能差的致命
缺陷，显著提高了复合材料车厢底板的抗压、抗剪、抗弯、抗冲击、抗疲劳等关键力学性能。此外，本发明的纱线系统可部分采用防震材料束、隔热材料束、防滑材料束、耐磨材料束、光纤束、等，方便了多功能化的设计和实现。总体上，本发明实现了材料、结构、功能一体化的最优设计理念，具有更强的适用性，应用于带有仿机翼的空气动力悬浮列车的机车和每一节车厢中。本发明提供的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料除应用于高速列车领域，还可应用于航空航天、航海、国防装备、民用结构等领域的主承力结构件和高功能制件。
[0058] 在
申请人检索的范围内，本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板及其制备方法还未见相关文献报道。
附图说明
[0059] 图1为带有仿机翼的空气动力悬浮列车示意图。
[0060] 图2为复合材料车厢底板的示意图。
[0061] 图3本发明提供的网络状三维整体多向连锁编织结的横截面示意图。
[0062] 图4是本发明提供的编织纱线系统和轴纱系统编织过程示意图。
[0063] 图5是本发明提供的横向纬纱系统和纵向纬纱系统喂入交织示意图。
[0064] 图6是本发明提供的+45度填充纬纱和-45度填充纬纱喂入交织示意图。
[0065] 图7是本发明提供的一种横向交织纬纱交织结构示意图。
[0066] 图8是本发明提供的一种纵向交织纬纱交织结构示意图。
[0067] 1-带有仿机翼的空气动力悬浮列车；2-仿机翼；3-车厢底板；4-编织纱线系统；5-轴纱系统；6-横向填充纬纱系统；7-纵向填充纬纱系统；8-+45度填充纬纱系统；9--45度填充纬纱系统；10-横向交织纬纱系统；11-纵向交织纬纱系统；12-编织机器底盘；
13-编织纱线携纱器；14-轴纱携纱器；15-编织平面；16-预成型制件；
具体实施方式
[0068] 下面结合
实施例及附图对本发明作进一步的说明。
[0069] 图1为带有仿机翼的空气动力悬浮列车示意图，图2为复合材料车厢底板的示意图。
[0070] 图3为本发明提供的一种网络状三维整体多向连锁编织结构的横截面示意图。其特征在于该制件结构包括贯穿制件x、y、z三个方向的八组纱线系统，分别为编织纱线系统4、轴纱系统5、横向填充纬纱系统6、纵向填充纬纱系统7、+45度填充纬纱系统8、-45度填充纬纱系统9、横向交织纬纱系统10、纵向交织纬纱系统11。基于三维整体编织工艺和三维整体机织工艺技术，八组纱线系统之间相互连锁编织形成致密的三维整体网络结构。
[0071] 本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板的八组纱线系统间具有不同的纱线交织规律。参见图4，编织纱线系统和轴纱系统由三维编织机机器底盘12的携纱器携带，按照四步法编织携纱器的运动规律进行交织，其中，编织纱线系统携纱器13在面内沿“Z”字形轨迹运动，轴纱系统携纱器14在面内沿水平方向作往返直线运动。编织纱线在空中沿对角线四个方向取向，分别分布于两组相交的平行平面内，轴纱沿成型方向取向。参见图5，横向填充纬纱系统6由引纬装置沿面内横向行方向均匀的夹持在不同行编织纱线之间，纵向填充纬纱系统7则由引纬装置沿面内纵向列方向均匀的夹持在不同列编织纱线之间；参见图6，+45度填充纱系统8由引纬装置沿面内+45度方向均匀的夹持在不同+45度行编织纱线之间；-45度填充纱系统9由引纬装置沿面内-45度方向均匀的夹持在不同45度列编织纱线之间；横向交织纬纱系统10按照设计规律，在面内方向沿横向行向与编织纱线连锁交织。纵向交织纬纱系统11按照设计规律，在面内方向沿纵向列向与编织纱线连锁交织。所述的设计规律是指横向/纵向交织纬纱与编织纱线的交织规律按照制件所要求的不同织物组织结构进行设计。参见图7和图8，横向交织纬纱系统与编织纱线的交织规律为平纹斜交联锁结构，纵向交织纬纱系统与编织纱线的交织规律为平纹正交连锁结构。
[0072] 本发明同时设计了所述网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板的制备方法，其特征在于按如下步骤进行制备：
[0073] 1）预成型制件设计
[0074] 根据复合材料车厢底板预车型制件的要求，首先进行设计。
[0075] a)确定纱线原材料；
[0076] b)确定编织机器底盘携纱器数目；
[0077] c)确定编织角、纤维体积含量、花节长度；
[0078] d)确定八组不同纱线系统的纱线数目；
[0079] e)确定横向/纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构；
[0080] 2）挂线、缠绕
[0081] 参见图4，根据确定好的携纱器数目，在编织机机器底盘12上，主体携纱器按预成型制件13截面形态排列成m行和n列方阵形式。编织纱线系统4和轴纱系统5为机器底盘上携纱器所携带。按照设计规律，在机器底盘携纱器上分别挂满编织纱线系统和轴线系统，轴向纱线系统的加入位置、轴纱系统与编织纱线系统的比例可进行任意设计设置。编织纱线和轴纱的运动规律由挂编织纱线和轴纱的携纱器沿行向和列向的交替运动组成。
[0082] 将横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统分别缠绕于不同的引纬装置上，由引纬装置携带喂入横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统，分别与编织纱线进行交织。
[0083] 3）编织织造
[0084] 八组纱线系统编织织造过程的具体步骤如下：
[0085] 第一步骤：参见图4，在编织机器底盘12上，相邻的行携纱器沿横向行方向相互错动一个动程。
[0086] 第二步骤：参见图5，沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统6，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0087] 第三步骤：参见图6，沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统8，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0088] 第四步骤：参见图7，根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统10，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0089] 第五步骤：参见图4，在编织机器底盘12上，相邻的列携纱器沿纵向列方向相互错动一个动程。
[0090] 第六步骤：参见图5，沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统7，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0091] 第七步骤：参见图6，沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统9，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0092] 第八步骤：参见图8，根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统11，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0093] 第九步：参见图4，在编织机器底盘12上，相邻的行携纱器沿横向行方向与第1步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0094] 第十步骤：参见图5，沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统6，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0095] 第十一步骤：参见图6，沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统8，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0096] 第十二步骤：参见图7，根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统10，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0097] 第十三步骤：参见图4，在编织机器底盘12上，相邻的列携纱器沿纵向列方向与第五步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0098] 第十四步骤：参见图5，沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统7，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0099] 第十五步骤：参见图6，沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统9，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0100] 第十六步骤：参见图7，根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统11，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构是指平纹、斜纹、缎纹、经平绒、纬平绒、变化组织等中的一种。
[0101] 4）打紧成型
[0102] 如此，以上十六步编织织造步骤构成一个编织循环,每个编织循环后，进行“打紧”操作，使纱线之间相互连锁编织，预成型制件形成网络状的密实结构，同时满足预成型制件的编织角，纤维体积含量等编织工艺参数要求。重复上面第一至第十六步骤，直至达到所需的编织预成型制件长度，编织结束，完成网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件的编织织造。
[0103] 5）复合固化
[0104] 网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件编织织造完成后，对预成型制件进行崩直张拉，克服在织造过程中产生的纱线松紧不一的状况。将编织织造好的车厢底板预成型制件，采用树脂传递模塑工艺（RTM）,注入树脂基体，使车厢底板预成型制件充分浸渍树脂，放置于大型热压罐中高温高压下固化。所述的树脂基体采用
环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂或不饱和树脂中的一种。所述的热压罐外形尺寸为30-35米，直径为5.5米，可控温度范围为室温到300℃，最大压力水平可达到7个大气压。树脂复合固化后，即得到本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板。
[0105] 下面给出本发明的具体实施例。
[0106] 实施例1：
[0107] 复合材料车厢底板预成型制件横截面为方形，外形尺寸为：25米（长）×3米（宽）×0.03米（高）。
[0108] 1）预成型制件设计
[0109] a）确定纱线原材料；
[0110] 所有纱线系统采用的原材料为玻璃纤维组成的纱线束。
[0111] b）确定编织机器底盘携纱器数目；
[0112] 主体携纱器行数m=12，主体携纱器列数n=90，编织纱线系统和轴纱系统的比例为1:1，即：满加轴纱。
[0113] 编织纱携纱器数目：12行×900列=10800
[0114] 轴纱携纱器数目：12行×900列=10800
[0115] c）确定编织角、纤维体积含量、花节长度；
[0116] 编织角为20度，纤维体积含量为60%，花节长度为10mm。
[0117] d）确定八组不同纱线系统的纱线数目；
[0118] 编织纱线数目：10800根。
[0119] 轴纱数目：10800根。
[0120] 一个编织循环加入两组横向填充纬纱、两组纵向填充纬纱、两组+45度填充纬纱、两组-45度填充纬纱、两组横向交织纬纱、两组纵向交织纬纱。一个编织循环中，横向填充纬纱、纵向填充纬纱、+45度填充纬纱、-45度填充纬纱、横向交织纬纱、纵向交织纬纱的数目分别为：
[0121] 横向填充纬纱数目：11根
[0122] 纵向填充纬纱数目：899根
[0123] +45度填充纬纱数目：910根
[0124] -45度填充纬纱数目：910根
[0126] 纵向交织纬纱密度：25根/10cm
[0127] 则预成型制件编织完成，所需的横向填充纬纱、纵向填充纬纱、+45度填充纬纱、-45度填充纬纱、横向交织纬纱、纵向交织纬纱总数目分别为：
[0128] 横向填充纬纱数目：（11×编织循环次数）根
[0129] 纵向填充纬纱数目：（899×编织循环次数）根
[0130] +45度填充纬纱数目：（910×编织循环次数）根
[0131] -45度填充纬纱数目：（910×编织循环次数）根
[0132] 横向交织纬纱密度：25根/10cm
[0133] 纵向交织纬纱密度：25根/10cm
[0134] e)确定横向/纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构；
[0135] 横向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构:平纹正交连锁结构。
[0136] 纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构:平纹正交连锁结构。
[0137] 2）挂线、缠绕
[0138] 根据确定好的携纱器数目，在编织机器底盘上，主体携纱器按方形截面形态排列成12行和900列方阵形式。编织纱线系统和轴纱系统为机器底盘上携纱器所携带。按照轴纱系统与编织纱线系统的比例为1:1的设计规律，在机器底盘携纱器上分别挂满编织纱线系统和轴线系统。编织纱线和轴纱的运动规律由挂编织纱线和轴纱的携纱器沿行向和列向的交替运动组成。编织纱线系统携纱器在面内形成“Z”字形运动轨迹，轴纱系统携纱器在面内沿水平方向作直线运动。
[0139] 将横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统分别缠绕于不同的引纬装置上，由引纬装置携带喂入横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统，分别与编织纱线进行交织。
[0140] 3）编织织造
[0141] 八组纱线系统编织织造过程的具体步骤如下：
[0142] 第一步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向相互错动一个动程。
[0143] 第二步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0144] 第三步骤：沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0145] 第四步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹正交连锁结构。
[0146] 第五步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向相互错动一个动程。
[0147] 第六步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0148] 第七步骤：沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0149] 第八步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹正交连锁结构。
[0150] 第九步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向与第1步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0151] 第十步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0152] 第十一步骤：沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0153] 第十二步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹正交连锁结构。
[0154] 第十三步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向与第五步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0155] 第十四步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0156] 第十五步骤：沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0157] 第十六步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹正交连锁结构。
[0158] 4）打紧成型
[0159] 如此，以上十六步编织织造步骤构成一个编织循环,每个编织循环后，进行“打紧”操作，使纱线之间相互连锁编织，预成型制件形成网络状的密实结构，同时满足预成型制件的编织角为20度，纤维体积含量为60%，花节长度为10mm的编织工艺参数要求。重复上面第一至第十六步骤，在本实施中，进行2500次编织循环，直至达到所需的编织预成型制件长度，编织结束，完成网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件的编织织造。
[0160] 5）复合固化
[0161] 网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件编织织造完成后，对预成型制件进行崩直张拉，克服在织造过程中产生的纱线松紧不一的状况。将编织织造好的车厢底板预成型制件，采用树脂传递模塑工艺（RTM）,注入环氧树脂，使车厢底板预成型制件充分浸渍环氧树脂，放置于大型热压罐中，在3个大气压下，180℃下固化20小时，树脂复合固化后，即得到本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板，车厢底板一次成型，不需要二次加工，不会对复合材料造成损伤，制备的复合材料车厢底板外形尺寸长度为25米，宽度为3米，高度为0.03米；编织角为20度，纤维体积含量为60%。实施例2
[0162] 复合材料车厢底板预成型制件横截面为方形，外形尺寸为：25米（长）×3米（宽）×0.05米（高）。
[0163] 1）预成型制件设计
[0164] a）确定纱线原材料；
[0165] 编织纱线系统、轴纱系统、横向填充纬纱系统、纵向填充纬纱系统、+45度填充纬纱系统、-45度填充纬纱系统、横向交织纬纱系统、纵向交织纬纱系统均采用T300 12k
碳纤维。
[0166] b）确定编织机器底盘携纱器数目；
[0167] 主体携纱器行数m=20，主体携纱器列数n=1000，编织纱线系统和轴纱系统的比例为1:1，即：满加轴纱。
[0168] 编织纱携纱器数目：20行×1000列=20000个
[0169] 轴纱携纱器数目：20行×1000列=20000个
[0170] c）确定编织角、纤维体积含量、花节长度；
[0171] 编织角为30度，纤维体积含量为65%,花节长度6mm。
[0172] d）确定八组不同纱线系统的纱线数目；
[0173] 编织纱线数目：20000根。
[0174] 轴纱数目：20000根。
[0175] 一个编织循环加入两组横向填充纬纱、两组纵向填充纬纱、两组+45度填充纬纱、两组-45度填充纬纱、两组横向交织纬纱、两组纵向交织纬纱。一个编织循环中，横向填充纬纱、纵向填充纬纱、+45度填充纬纱、-45度填充纬纱、横向交织纬纱、纵向交织纬纱的数目分别为：
[0176] 横向填充纬纱数目：19根
[0177] 纵向填充纬纱数目：999根
[0178] +45度填充纬纱数目：1018根
[0179] -45度填充纬纱数目：1018根
[0180] 横向交织纬纱：贯长厚度方向。
经纱密度：30根/10cm
[0181] 纵向交织纬纱：纬纱密度：30根/10cm
[0182] 则预成型制件编织完成，所需的横向填充纬纱、纵向填充纬纱、+45度填充纬纱、-45度填充纬纱、横向交织纬纱、纵向交织纬纱总数目分别为：
[0183] 横向填充纬纱数目：（19×编织循环次数）根
[0184] 纵向填充纬纱数目：（999×编织循环次数）根
[0185] +45度填充纬纱数目：（1018×编织循环次数）根
[0186] -45度填充纬纱数目：（1018×编织循环次数）根
[0187] 横向交织纬纱密度：30根/10cm
[0188] 纵向交织纬纱密度：30根/10cm
[0189] e)确定横向/纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构；
[0190] 横向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构:平纹斜交分层连锁结构。
[0191] 纵向交织纬纱与编织纱线交织的织物组织结构:平纹斜交分层连锁结构。
[0192] 2）挂线、缠绕
[0193] 根据确定好的携纱器数目，在编织机机器底盘上，主体携纱器按方形截面形态排列成20行和1000列方阵形式。编织纱线系统和轴纱系统为机器底盘上携纱器所携带。按照轴纱系统与编织纱线系统的比例为1:1的设计规律，在机器底盘携纱器上分别挂满编织纱线系统和轴线系统。编织纱线和轴纱的运动规律由挂编织纱线和轴纱的携纱器沿行向和列向的交替运动组成。编织纱线系统携纱器在面内形成“Z”字形运动轨迹，轴纱系统携纱器在面内沿水平方向作直线运动。
[0194] 将横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统分别缠绕于不同的引纬装置上，由引纬装置携带喂入横向/纵向填充纬纱系统，+45度/-45度填充纬纱系统，横向/纵向交织纬纱系统，分别与编织纱线进行交织。
[0195] 3）编织织造
[0196] 八组纱线系统编织织造过程的具体步骤如下：
[0197] 第一步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向相互错动一个动程。
[0198] 第二步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0199] 第三步骤：沿携纱器-45度行与行之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐行垂直喂入相邻的-45度编织纱线行之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度行向的编织纱线之间。
[0200] 第四步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹斜交多层连锁结构。
[0201] 第五步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向相互错动一个动程。
[0202] 第六步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0203] 第七步骤：沿携纱器+45度列与列之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐列垂直喂入相邻的+45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在+45度列向的编织纱线之间。
[0204] 第八步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹斜交多层连锁结构。
[0205] 第九步骤：在编织机器底盘上，相邻的行携纱器沿横向行方向与第1步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0206] 第十步骤：沿携纱器行与行之间喂入横向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将横向填充纬纱逐行垂直喂入相邻的编织纱线行之间。横向填充纬纱均匀的夹持在行向的编织纱线之间。
[0207] 第十一步骤：沿携纱器+45度行与行之间喂入+45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将+45度填充纬纱沿面内+45度方向逐行垂直喂入相邻的+45度编织纱线行之间。+45度填充纬纱均匀的夹持在+45度行向的编织纱线之间。
[0208] 第十二步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿横向行方向喂入横向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹斜交多层连锁结构。
[0209] 第十三步骤：在编织机器底盘上，相邻的列携纱器沿纵向列方向与第五步骤运动方向相反的方向，相互错动一个动程。
[0210] 第十四步骤：沿携纱器列与列之间喂入纵向填充纬纱系统，由引纬装置在空中将纵向填充纬纱逐列垂直喂入相邻的编织纱线列之间。纵向填充纬纱均匀的夹持在列向的编织纱线之间。
[0211] 第十五步骤：沿携纱器-45度列与列之间喂入-45度填充纬纱系统，由引纬装置在空中将-45度填充纬纱沿面内-45度方向逐列垂直喂入相邻的-45度编织纱线列之间。-45度填充纬纱均匀的夹持在-45度列向的编织纱线之间。
[0212] 第十六步骤：根据设计好的织物组织结构交织规律，由引纬装置在面内沿纵向列方向喂入纵向交织纬纱系统，与编织纱线系统进行连锁交织。所述的织物组织结构为平纹斜交多层连锁结构。
[0213] 4）打紧成型
[0214] 如此，以上十六步步骤构成一个编织循环,每个编织循环后，进行“打紧”操作，使纱线之间相互连锁编织，预成型制件形成致密的结构，同时满足复合材料车厢底板预成型制件编织角为30度，纤维体积含量为65%，花节长度为6mm的编织工艺参数要求。重复上面第一至第十六步骤，本实施中，进行4200次编织循环，直至达到所需的编织物长度25米，编织结束，完成网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板预成型制件的编织织造。
[0215] 5）复合固化
[0216] 网络状三维整体多向连锁编织结构的车厢底板预成型制件编织织造完成后，对预成型制件进行崩直张拉，克服在织造过程中产生的纱线松紧不一的状况。将编织织造好的车厢底板预成型制件，采用树脂传递模塑工艺（RTM）,注入环氧树脂，使车厢底板预成型制件充分浸渍环氧树脂，放置于大型热压罐中，在3个大气压下，180℃下固化24小时，树脂复合固化后，即得到本发明的网络状三维整体多向连锁编织结构的复合材料车厢底板，车厢底板一次成型，不需要二次加工，不会对复合材料造成损伤，制备的复合材料车厢底板外形尺寸长度为25米，宽度为3米，高度为0.05米；编织角为30度，纤维体积含量为65%。
