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本文研究了适形过程中织物变形的主要机理。研究对象为采用玻璃纤维粗纱多方向多层排列而形成的多轴向经编结构织物。实验方法采用单轴偏置拉伸法(UBE)和相框固定拉伸法对织物的剪切行为进行了实验表征，同时采用双圆顶冲压结构装置对织物的适形行为进行了测试。
课题中的实验织物由常州宏发纵横新材料科技股份有限公司(PGTEX)提供，织物结构为经编无屈曲织物(WKNCFs)。此外，为了研究相关织物的剪切和适形悬垂性能，搭建并制备了两种实验装置，即用于平面内剪切测试的相框固定装置和用于织物悬垂研究的双圆顶冲压组件。
为了比较具有较高面密度织物的剪切性能，基于偏轴拉伸实验表征了织物在平面内的剪切刚度模量。为了表征织物的剪切性能，建立了面内剪切刚度模量作为剪切角的函数的应力方程。此外，分析了织物中捆绑线花型对剪切行为的影响，实验结果发现，具有经平捆绑线结构的单轴向经编织物(UD)和0/90°双轴向(LT)织物的剪切力变化具有相同的趋势。但是，剪切力的差值取决于这两种织物的两层之间的重量分布。单轴向织物的剪切力较高，原因为主要重量来自于单向一层纱线；而双轴向织物的剪切力较低，原因为织物每层纱线几乎重量相等。在捆绑线为编链组织的±45°双轴向(DB)织物中，平行于编链方向的剪切模量的大小约为垂直于编链方向的十倍。对于具有经平或编链结构捆绑线的三轴向织物，通过UBE方法测试了无粗纱增强的方向。当具有经平捆绑线的圈干位于工艺正面时，三轴向织物(DBL)的模量远低于双轴向织物(DB)。捆绑线为经平结构的三轴向织物(DBL)容易发生剪切变形的原因是，纵向粗纱易从样品的两侧滑出，同时导致织物在压缩状态下的针迹松弛。然而，由于编链结构捆绑线张力的存在，45°/90°/-45°三轴向织物(DBT)的剪切模量要高得多。
同时，采用安装在万能强力拉伸仪上的相框测试装置对织物剪切变形的力学性能进行了研究。每个织物样品在相框内进行四个循环的测试。实验目的为表征并比较高面密度织物的剪切性能。基于能量归一化理论，从试验数据中计算得出归一化的剪切力，然后利用三次多项式回归方程拟合剪切应力与剪切角的关系。从方程的推导的结果获得了与剪切角相关的面内剪切刚度模量。此外，分析了剪切循环和捆绑线结构对剪切阻尼的影响。事实证明，通过这种方法确定的剪切模量比偏置拉伸等方法更简单，并且仅与相框中样品发生的纯剪切机制有关。这部分研究说明：通过一个简单的过程，即基于纯剪切机制的相框装置可以定义剪切模量方程。实验结果还发现，对于经平捆绑线结构的织物，其剪切刚度随着剪切角的增加而增加，且下一个循环中遵循相同的趋势，但剪切力会降低。而对于压缩状态下的具有编链捆绑线结构的织物，其剪切刚度在受力的初始阶段减小然后迅速增大，但通常在下一个循环中减小。此外，随着剪切刚度的增大，编链捆绑线的张力增大导致断裂，从而引发张力的迅速下降。
另一方面，研究了WKNCF织物在双圆顶结构上的适形性，即织物的褶皱和纱线的局部面外弯曲等铺覆过程中的基本缺陷。采用实验方法测试并比较WKNCK织物的适形悬垂性能。测试的织物包括两种捆绑线结构：经平组织和编链组织。采用双圆顶冲击方法使得织物铺覆在模具上，然后检测并表征缺陷。实验过程中，冲头的载荷-位移曲线被记录下来。织物的结构和纤维取向，铺层方式和捆绑线针迹均会导致铺覆过程中的疵点。单向织物和双轴向织物(UD和DB)在所有测试中具有良好的悬垂性。而四轴向织物和三轴向织物(QX和DBL)的悬垂性差且有严重缺陷。此外，双轴向织物(LT)在一个方向上具有良好的悬垂性(无缺陷)，而在其他方向上的悬垂性较差。本章中的研究有助于为织物的仿真模型的建立提供实验数据，并为减少悬垂缺陷甚至消除悬垂缺陷提供了方法。
课题中的实验织物由常州宏发纵横新材料科技股份有限公司(PGTEX)提供，织物结构为经编无屈曲织物(WKNCFs)。此外，为了研究相关织物的剪切和适形悬垂性能，搭建并制备了两种实验装置，即用于平面内剪切测试的相框固定装置和用于织物悬垂研究的双圆顶冲压组件。
为了比较具有较高面密度织物的剪切性能，基于偏轴拉伸实验表征了织物在平面内的剪切刚度模量。为了表征织物的剪切性能，建立了面内剪切刚度模量作为剪切角的函数的应力方程。此外，分析了织物中捆绑线花型对剪切行为的影响，实验结果发现，具有经平捆绑线结构的单轴向经编织物(UD)和0/90°双轴向(LT)织物的剪切力变化具有相同的趋势。但是，剪切力的差值取决于这两种织物的两层之间的重量分布。单轴向织物的剪切力较高，原因为主要重量来自于单向一层纱线；而双轴向织物的剪切力较低，原因为织物每层纱线几乎重量相等。在捆绑线为编链组织的±45°双轴向(DB)织物中，平行于编链方向的剪切模量的大小约为垂直于编链方向的十倍。对于具有经平或编链结构捆绑线的三轴向织物，通过UBE方法测试了无粗纱增强的方向。当具有经平捆绑线的圈干位于工艺正面时，三轴向织物(DBL)的模量远低于双轴向织物(DB)。捆绑线为经平结构的三轴向织物(DBL)容易发生剪切变形的原因是，纵向粗纱易从样品的两侧滑出，同时导致织物在压缩状态下的针迹松弛。然而，由于编链结构捆绑线张力的存在，45°/90°/-45°三轴向织物(DBT)的剪切模量要高得多。
同时，采用安装在万能强力拉伸仪上的相框测试装置对织物剪切变形的力学性能进行了研究。每个织物样品在相框内进行四个循环的测试。实验目的为表征并比较高面密度织物的剪切性能。基于能量归一化理论，从试验数据中计算得出归一化的剪切力，然后利用三次多项式回归方程拟合剪切应力与剪切角的关系。从方程的推导的结果获得了与剪切角相关的面内剪切刚度模量。此外，分析了剪切循环和捆绑线结构对剪切阻尼的影响。事实证明，通过这种方法确定的剪切模量比偏置拉伸等方法更简单，并且仅与相框中样品发生的纯剪切机制有关。这部分研究说明：通过一个简单的过程，即基于纯剪切机制的相框装置可以定义剪切模量方程。实验结果还发现，对于经平捆绑线结构的织物，其剪切刚度随着剪切角的增加而增加，且下一个循环中遵循相同的趋势，但剪切力会降低。而对于压缩状态下的具有编链捆绑线结构的织物，其剪切刚度在受力的初始阶段减小然后迅速增大，但通常在下一个循环中减小。此外，随着剪切刚度的增大，编链捆绑线的张力增大导致断裂，从而引发张力的迅速下降。
另一方面，研究了WKNCF织物在双圆顶结构上的适形性，即织物的褶皱和纱线的局部面外弯曲等铺覆过程中的基本缺陷。采用实验方法测试并比较WKNCK织物的适形悬垂性能。测试的织物包括两种捆绑线结构：经平组织和编链组织。采用双圆顶冲击方法使得织物铺覆在模具上，然后检测并表征缺陷。实验过程中，冲头的载荷-位移曲线被记录下来。织物的结构和纤维取向，铺层方式和捆绑线针迹均会导致铺覆过程中的疵点。单向织物和双轴向织物(UD和DB)在所有测试中具有良好的悬垂性。而四轴向织物和三轴向织物(QX和DBL)的悬垂性差且有严重缺陷。此外，双轴向织物(LT)在一个方向上具有良好的悬垂性(无缺陷)，而在其他方向上的悬垂性较差。本章中的研究有助于为织物的仿真模型的建立提供实验数据，并为减少悬垂缺陷甚至消除悬垂缺陷提供了方法。