一种纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体及其制备方法

技术领域

本发明属于航空发动机风扇叶片编织技术领域，特别涉及一种纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体及其制备方法。

背景技术

随着世界航空动力技术的快速发展，大涵道比涡扇发动机向着低油耗、低排放、低噪声、易维护、高可靠、长寿命等高性能方向不断迈进。基于上述性能要求，使用纤维增强复合材料为航空发动机部件的轻量化设计提出了有效的解决方案，可以在不改变航空发动机原有结构布局并保证足够强度和安全性的前提下，实现对传统轻量化金属材料的替代，以进一步提升发动机的综合性能。与传统的二维铺层复合材料相比，三维机织复合材料因其厚度方向上存在接结经纱系统对其余纱线系统进行捆绑连接而获得优异的抗分层性能，且其预制体结构可设计性强、可近净仿形，制造工艺简单，制造成本低，已成为航空发动机风扇叶片的理想选择。

均匀变厚度是风扇叶片用三维机织预制体研制的难点之一。专利US7101154B2介绍了一种在自动提花织机上整体编织风扇叶片用变厚度三维机织预制体的方法，通过逐步改变纬纱线密度、经纱根数等方式实现了预制体的连续均匀变厚度。但预制体的面内仅含有X向和Y向纤维，致使面内各向同性差，当受到外界冲击后，能量耗散能力差，尤其在容易遭受外来物体(如飞鸟、沙石、冰等)冲击的叶片叶身部分，致使其抗冲击性能在一定程度上受到削弱。期刊文献《多轴向三维机织复合材料的低速冲击力学性能》中，作者采用落锤冲击装置对含斜向纱的多轴向三维机织复合材料和不含斜向纱的三维正交机织复合材料的低速冲击力学性能进行试验分析，结果表明，斜向纱的引入使得多轴向三维机织复合材料具有更高的承受低速冲击载荷能力和更好的吸能性能。

为了提高风扇叶片的抗冲击性能，可以在风扇叶片用变厚度三维机织预制体中引入斜向纱。然而，期刊文献《多层多向层联三维机织复合材料的拉伸性能》中，作者设计并制备了3种不同结构的多层多向层联三维机织复合材料，并对其拉伸性能进行了研究。研究指出，斜向纱含量会对多层多向层联三维机织复合材料的拉伸强度和拉伸模量造成显著影响，随着斜向纱含量的增加，沿0°方向拉伸，拉伸强度和拉伸模量减小，沿90°方向拉伸则表现出相反的变化规律。此外，由于叶片长时间工作在离心力、气动力和多种冲击载荷环境下，处于复杂应力状态，会导致叶片出现高周疲劳失效，尤其叶片榫头附近容易产生疲劳裂纹甚至断裂。可见在风扇叶片用变厚度三维机织预制体中仅单一引入斜向纱会引起叶片的拉伸强度相对损失，加速叶片榫头附近疲劳裂纹的生长，严重威胁航空发动机的使用安全性和结构可靠性。因此在叶片中引入斜向纱时，还需要综合考虑叶片叶身部分的抗冲击性能和叶片榫头的抗拉性能的不同要求，对叶片榫头部分和叶身部分力学性能进行差异化设计。

专利CN116288877A中介绍了将斜向纱引入到加筋槽状三维机织预制体的制备方法，该制备方法基于现有立体机织预制体的纱锭多向运动设计，采用纱线预留工艺实现整体织造成型，使得同一纱线系统的部分纱线被保留，并分区域参与后续织造，实现了在织物底部拐角区域的纱线过渡，但整体采用统一的组织结构形式，不同区域的承载能力没有发生变化，因此不适用于力学性能差异化的风扇叶片。故这种方法很难直接用于风扇叶片用变厚度三维机织预制体的制备，使得其工程应用价值受到了限制。因此风扇叶片的结构和制备都需要再进行改进。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题提供一种纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体及其制备方法，使得叶片整体承载能力得到综合平衡，使用性能得到进一步提升，同时简化工艺过程。

本发明包括如下技术方案：一种纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体，包括高厚织物区和减厚织物区两个部分，分别对应风扇叶片榫头部分和叶身部分，所述高厚织物区分为平直织物区和变厚织物区；所述高厚织物区和减厚织物区均包含经纱，纬纱及衬经纱；而所述减厚织物区还包含斜向纱，斜向纱；所述经纱和衬经纱沿着预制体长度方向，从平直织物区经由变厚织物区后连接到减厚织物区；在所述变厚织物区内通过减少内层纬纱层数并剪断相应的经纱和衬经纱使得织物厚度沿着预制体长度方向连续减小；变厚织物区内的剩余衬经纱在进入减厚织物区后一部分继续留作衬经纱，其余进行面内偏转，从而转换成为减厚织物区的斜向纱；通过所述经纱将高厚织物区和减厚织物区中其余纱线捆绑在一起，从而整体织造成耦合结构预制体。

进一步的，所述变厚织物区中剩余衬经纱中贴近织物表面的以及靠近织物中心的继续留作衬经纱，将内层的部分衬经纱在面内偏转后转换为斜向纱。这是由于衬经纱的运动规律最为简单，仅在织物长度方向保持伸直状态，将其进行面内偏转更易于实际上机操作。

进一步的，对所述减厚织物区内层的衬经纱需要进行选择性地面内偏转(其偏转原则是对斜向纱的含量、位置以及角度进行合理调控，具体根据预制体的尺寸和力学性能需求进行设计)，偏转后在预制体厚度方向至少包含一组斜向纱，每组分为+θ角斜向纱和-θ角斜向纱，斜向纱在预制体长度方向的倾斜角为30°～60°；当预制体内斜向纱数量为偶数组时，不同组斜向纱在预制体层间呈对称排列分布。这样不仅保证了预制体长度方向主体承载纤维的体积含量进而可以减少抗拉性能损失，同时达到了提高抗冲击性能的目的。

进一步的，当预制体厚度方向包含两组斜向纱时，两组斜向纱在预制体层间位置呈现对称分布；斜向纱的倾斜角为45°时预制体的抗冲击性能最好。

进一步的，所述高厚织物区和减厚织物区均采用平纹层间角联锁结构作为基础组织结构，经纱在织物层间按照平纹组织运动规律将其余纱线捆绑在一起，从而确保该织物能够满足后期复合加工对良好的变形性能和可定型性的工艺要求。

一种纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体的制备方法，包括以下步骤：

(1)主体纱排列：经纱、衬经纱在高厚织物区初始排列；在高厚织物区到减厚织物区变厚过程中，经纱、衬经纱在变厚织物区重新排列；在所述变厚织物区内通过减少内层纬纱层数并剪断相应的经纱和衬经纱使得织物厚度沿着预制体长度方向连续减小，变厚完成后变厚织物区内的剩余衬经纱在进入减厚织物区后一部分继续留作衬经纱，其余进行面内偏转，从而转换成为减厚织物区的斜向纱；最后，经纱、衬经纱和斜向纱在减厚织物区重新排列，斜向纱的边缘纱线在减厚织物区初始排列；

(2)经纱开口运动：按照平纹层间角联锁结构经纱的运动规律完成设备经纱列向错位，带动经纱形成经纱开口；

(3)斜向纱引入：在高厚织物区1的织造过程中，该步骤可跳过转而进行剩余步骤；在减厚织物区2的织造过程中，需完成该步骤才可进行剩余步骤，故斜向纱6仅在减厚织物区2中的运动；

(4)纬纱引入：在形成的经纱开口中，由纬纱装置依次在每个经纱开口中引入纬纱；

(5)压紧纬纱：压纱装置插入经纱的列间，向织口平移，把纬纱打入织口，撤走压纱装置；

(6)重复所述步骤(2)-(5)至织物的目标长度，停止织物编织，将纱线从织口剪掉，最终得到纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体。

进一步的，所述步骤(1)中将经纱的纱锭排列在经纱的导条上，高厚织物区和减厚织物区的纱锭均呈现为正四边形排列；斜向纱的边缘纱线在减厚织物区初始排列，减厚织物区的左、右侧边缘各有一个斜向纱的导纱边条，在所述减厚织物区左侧边缘纱线的纱锭上排列1根+θ角斜向纱；在所述减厚织物区右侧边缘纱线的纱锭上排列1根-θ角斜向纱。主体纱的行数和列数可根据风扇叶片用预制织物的外形尺寸和织造参数来具体设计。

进一步的，所述步骤(2)中，所述经纱的开口运动包括在高厚织物区和减厚织物区的开口运动，所述经纱在两个区域的运动方向均平行于预制体中衬经纱的方向；此外，在平直织物区中的衬经纱纱锭在织造过程中保持不动。

进一步的，所述步骤(3)中，相邻的斜向纱纱锭为一组，减厚织物区内共有2组；+θ角斜向纱纱锭向右移动一个步距，-θ角斜向纱纱锭向左移动一个步距，+θ角斜向纱的边纱纱锭移动到相邻的-θ角斜向纱纱锭层，-θ角斜向纱的边纱纱锭移动到相邻的+θ角斜向纱纱锭层。斜向纱纱锭(即原有的衬经纱纱锭)沿行向运动的位置数可以根据设计调整，且+θ斜向纱纱锭沿行向运动的位置数与-θ斜向纱纱锭沿行向运动的位置数相同。斜向纱的边纱纱锭沿列向运动的位置数由同一组+θ斜向纱层和+θ斜向纱层之间的间隔层数确定，可根据设计调整。

进一步的，所述步骤(6)中，织物的目标长度根据用户的需求来设定。

进一步的，改变斜向纱的角度θ的方法为改变所述经纱、衬经纱及纬纱的排列密度，或者改变斜向纱的步进运动和引入纬纱的配合，或者将前述两种方法进行混合使用；所述改变斜向纱的步进运动和引入纬纱的配合指通过增加斜向纱的运动步数来增大斜向纱的角度θ，或者减小引入纬纱的次数来增大斜向纱的角度θ。

本发明具有的优点和积极效果：

1、目前风扇叶片用变厚度三维机织预制体仅包含X向和Y向纤维，面内各向同性差，当受到外界冲击，能量耗散差，抗冲击性能有待提高。而在变厚度三维机织预制体中引入斜向纱可以提高风扇叶片的抗冲击性能，但单一引入斜向纱会引起叶片的拉伸强度损失。针对该问题，本发明中的预制体在榫头和叶身位置分别设计不含斜向纱和含有斜向纱的组织结构，通过适量引入斜向纱提高叶片叶身的抗冲击性能，避免叶片叶身部分强度的过度损失，同时采用不含有斜向纱的组织结构可保证叶片榫头部分的抗拉性能，抑制叶片榫头附近疲劳裂纹的萌生和扩展；通过将两种组织结构耦合在一起形成变厚度三维机织预制体，满足了不同位置各自的力学性能要求，最终使得叶片整体承载能力得到综合平衡，同时达到进一步提升了叶片整体性能的目的。

2、本发明采用减少内层纱线数量的方式(具体为减少内层纬纱层数并剪断相应的经纱和衬经纱)实现高厚织物区的平直织物区厚度向减厚织物区厚度沿着所述预制体长度方向连续减小，可以掩盖减纱所带来的纱线断头，这样不仅减少了因纱线抽拔脱散对力学性能造成的损伤，而且使得织物表面更加光洁平整。

3、本发明在现有立体织物织造方法的基础上，首次采用一种调整纤维取向的转换设计方法，使得高厚织物区含衬经纱的三维机织结构过渡成为减厚织物区含斜向纱的三维机织结构，也将两种组织结构同时耦合在风扇叶片中；高厚织物区和减厚织物区均采用平纹层间角联锁结构作为基础组织结构，通过经纱将两部分中所有纱线捆绑在一起，以确保预制体能够满足后期复合加工需要的良好的变形性能和可定型性。

4、以往基于纱线纱锭多向运动的织造方法不能直接用于力学性能差异化设计的风扇叶片用变厚度三维机织预制体的制备。本发明采用的预制体制备工艺当中，通过纱锭的多向运动设计，灵活控制纱锭的运动轨迹，实现该耦合结构预制体的制备，其工艺简单，可操作性强，提高了该预制体的实用价值，具备良好的工程应用前景。此外，相比于对多个纱线系统中的多数纱线运动轨迹进行变化，调整纤维取向的转换设计方法仅需对单个纱线系统中的部分纱线运动轨迹进行选择性变化，显著降低了工艺的复杂程度。

附图说明

图1为风扇叶片简化后的变厚度平板示意图；

图2为风扇叶片用预制织物整体结构示意图；

图3为高厚织物区放大示意图；

图4为减厚织物区放大示意图；

图5为第一列经纱平面示意图；

图6为第一列衬经纱平面示意图；

图7为第二列经纱平面示意图；

图8为第二列衬经纱平面示意图；

图中，1为高厚织物区、11为平直织物区、12为变厚织物区、2为减厚织物区、3为经纱、4为纬纱、5为衬经纱、6为斜向纱、61为+θ角斜向纱、62为-θ角斜向纱。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明。在以下实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在以下实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：参阅附图1-8，根据拓扑原理，可在不考虑风扇叶片的大小和形状因素下，将现有弯扭大展弦比掠形结构风扇叶片(未示出)展平成为变厚度平板(如图1所示)，其厚度具有连续均匀变化的特征，之后按照该特征要求进行仿形织造得到的风扇叶片用变厚度三维机织预制体(如图2所示)，可分为高厚织物区1和减厚织物区2两个区域，分别对应风扇叶片榫头和叶身部分；高厚织物区1(如图3所示)分为平直织物区11和变厚织物区12，并包含经纱3，纬纱4以及衬经纱5；减厚织物区(如图4所示)包含经纱3，纬纱4，衬经纱5以及斜向纱6，其中斜向纱6又包含+θ角斜向纱61和-θ角斜向纱62；所述经纱1和衬经纱2沿着预制体长度方向，从所述平直织物区11经由所述变厚织物区12后连接到所述减厚织物区2，在所述变厚织物区12内通过减少内层纬纱4层数并剪断相应的经纱3和衬经纱5使得织物厚度沿着预制体长度方向连续减小；变厚织物区12内的剩余衬经纱5在进入减厚织物区2后一部分继续留作衬经纱5，其余进行面内偏转，从而转换成为减厚织物区2的斜向纱6；通过经纱1将高厚织物区1和减厚织物区2中其余纱线捆绑在一起而整体织造成耦合结构预制体。

所述变厚织物区12中剩余衬经纱中贴近织物表面的以及靠近织物中心的继续留作衬经纱5，将内层的部分衬经纱5在面内偏转后转换为斜向纱6。这是由于衬经纱5的运动规律最为简单，仅在织物长度方向保持伸直状态，将其进行面内偏转更易于实际上机操作。

对所述减厚织物区2内层的衬经纱5需要进行选择性地面内偏转(其偏转原则是对斜向纱6的含量、位置以及角度进行合理调控，具体根据预制体的尺寸和力学性能需求进行设计)，偏转后在预制体厚度方向至少包含一组斜向纱6，每组分为+θ角斜向纱61和-θ角斜向纱62，斜向纱6在预制体长度方向的倾斜角为30°～60°；当预制体内斜向纱6数量为偶数组时，不同组斜向纱6在预制体层间呈对称排列分布。这样不仅保证了预制体长度方向主体承载纤维的体积含量进而可以减少抗拉性能损失，同时达到了提高抗冲击性能的目的。

本实施例所使用的附图仅作为示例并非按照等比例的条件绘制，不应以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。值得注意的是，由于考虑到叶身和榫头连接区域在工作状态受载情况复杂已成为当下重点关注区域，因此仅选取该部分进行展平处理得到平板状预制织物，并方便后续对织物厚度变化以及斜向纱引入过程的具体描述。

一种纤维取向可调的风扇叶片用变厚度耦合结构预制体，织物宽度为200mm，经纱3为碳纤维T800-6k单合股，纬纱4、衬经纱5、斜向纱6均为碳纤维T800-6k两合股。衬经纱5(用0表示)、+θ角斜向纱61(用+θ表示)和-θ角斜向纱62(用-θ表示)，该预制体是由高厚织物区1向减厚织物区2沿着所述预制体长度方向连续织造而成，对于含有斜向纱6的减厚织物区2在厚度方向上纱线排列方式设计为[0/+45/-45/0]

实施例2：参阅附图2-8，以如下预制体工艺参数为例，①经纱列数N＝织物宽度×织物密度＝200/10×4＝80列，高厚织物区的经纱层数为16层，减厚织物区的经纱层数为8层；②斜向纱列数M＝衬经纱列数O＝经纱列数N-1＝79列，高厚织物区的衬经纱层数为16层，减厚织物区的衬经纱层数和斜向纱层数均为4层；③斜向纱的倾斜角度θ＝tan

该预制体的制备方法具体包括以下步骤：

(1)主体纱排列：经纱3、衬经纱5在高厚织物区1初始排列，经纱排列为16层80列，衬经纱排列为16层79列；在高厚织物区1到减厚织物区2变厚过程中，经纱3、衬经纱5在变厚织物区12重新排列，经纱3由16层80列排列为由8层80列，衬经纱5由16层79列排列为由8层79列；在所述变厚织物区12内通过减少内层纬纱4层数并剪断相应的经纱3和衬经纱5使得织物厚度沿着预制体长度方向连续减小，变厚完成后变厚织物区12内的剩余衬经纱5在进入减厚织物区2后一部分继续留作衬经纱5，其余进行面内偏转，从而转换成为减厚织物区2的斜向纱6；经纱3、衬经纱5和斜向纱6在减厚织物区2重新排列，经纱3排列为8层80列，衬经纱5排列为4层79列，斜向纱6排列为4层79列；斜向纱6的边缘纱线分别在减厚织物区2的初始排列。

为了简单说明，选取高厚织物区1的经纱排列为16层14列，衬经纱排列为16层13列；减厚织物区2的经纱排列为8层14列，衬经纱排列为4层13列，斜向纱排列为4层13列，+θ角斜向纱和-θ角斜向纱排列均为2层13列。具体地，将所述经纱3的纱锭排列在经纱3的导条上，高厚织物区1和减厚织物区2的纱锭均呈现为正四边形排列；所述风扇叶片用变厚度耦合结构预制体的几何大小、细观参数需要根据工程项目需求来设定。主体纱的行数和列数可根据风扇叶片用预制织物的外形尺寸和织造参数来具体设计。

斜向纱6的边缘纱线在减厚织物区2的初始排列；减厚织物区2的左、右侧边缘各有一个斜向纱6的导纱边条，在所述减厚织物区2左侧边缘纱线的纱锭上排列1根+θ角斜向纱61；在所述减厚织物区右侧边缘纱线的纱锭上排列1根-θ角斜向纱62。

(2)经纱开口运动：按照平纹层联角联锁结构经纱的运动规律完成设备经纱列向错位，带动经纱3形成经纱开口。具体地，所述经纱3的开口运动包括在高厚织物区1和减厚织物区2的开口运动，所述经纱3在两个区域的运动方向均平行于风扇叶片用变厚度三维机织预制体中衬经纱5的方向；此外，平直织物区11中的衬经纱纱锭在织造过程中保持不动。

(3)斜向纱运动：在高厚织物区的织造过程中，该步骤可跳过转而进行剩余步骤；在减厚织物区的织造过程中，需完成该步骤才可进行剩余步骤，故斜向纱6仅在减厚织物区2中的运动。具体地，相邻的斜向纱纱锭为一组，减厚织物区2内共有2组；+θ角斜向纱纱锭向右移动一个纱距，-θ角斜向纱纱锭向左移动一个纱距，+θ角斜向纱61的边纱纱锭移动到相邻的-θ角斜向纱纱锭层，-θ角斜向纱62的边纱纱锭移动到相邻的+θ角斜向纱纱锭层。

斜向纱6引入是通过在对应所述变厚织物区22中的部分衬经纱5纱层的两边交替增设一个边纱纱锭来实现，最终使得完成高厚织物区1的厚度变化后部分的衬经纱5偏转转换成为斜向纱6。斜向纱纱锭(即原有的衬经纱纱锭)沿行向运动的位置数可以根据设计调整，且+θ斜向纱纱锭沿行向运动的位置数与-θ斜向纱纱锭沿行向运动的位置数相同。斜向纱6的边纱纱锭沿列向运动的位置数由同一组+θ斜向纱层和+θ斜向纱层之间的间隔层数确定，可根据设计调整。

(4)纬纱引入：在形成的经纱开口中，由纬纱装置依次在每个经纱开口中引入纬纱5。

(5)压紧纬纱：压纱装置插入经纱3的列间，向织口平移，把纬纱5打入织口，撤走压纱装置。

(6)重复所述步骤(2)-(5)至织物目标长度，停止织物编织，将纱线从织口剪掉，最终得到纤维取向可调的变厚度耦合结构预制体，预制体中斜向纱6的排列方式为[0/+45/-45/0]、[0/-45/+45/0]，上下反对称排列。织物的目标长度根据用户的需求来设定。

需要说明的是，在上述织造过程中，本实施例的减内层纱线根数和不同纱线系统转换的具体操作过程如下：

如图5－8所示，为本实施例中的风扇叶片用变厚度耦合结构预制体沿垂直于纬纱方向依次切断的4个截面示意图，其中纬纱5沿垂直于纸面的方向延伸，图5、7分别为相邻的第一列经纱a1、第二列经纱a2的截面示意图，图6、8分别为相邻的第一列衬经纱b1和第二列衬经纱b2的截面示意图。第一列经纱a1包括16层经纱a11～a116，第二列经纱a2包括16层经纱a21～a216；第一列衬经纱b1包括16层衬经纱b11～b116，第二列衬经纱b2包括16层衬经纱b21～b216。

当织造到第4纬时，平直织物区21结束，变厚织物区22开始，并保留中间层纬纱分别向上下表面逐渐减少1层纬纱。变厚织物区22包含5列纬纱，第5列相较于第6列减2行内部纬纱，第6列相较于第7列减2行内部纬纱，第7列相较于第8列减2行内部纬纱，第8列相较于第9列减2行内部纬纱。

如图5，6所示，第一列经纱a1和第一列衬经纱b1的具体减纱过程为：

在第5纬减去第8层和第10层纬纱，经纱a17和衬经纱b17均在第5纬处的减纱点c1被剪断，经纱a110和衬经纱b110均在第4纬处的减纱点c2被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第6纬减去第7层和第11层纬纱，经纱a16和衬经纱b16均在第5纬处的减纱点c3被剪断，经纱a111和衬经纱b111均在第6纬处的减纱点c4被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第7纬减去第6层和第12层纬纱，经纱a15和衬经纱b15均在第7纬处的减纱点c5被剪断，经纱a112和衬经纱b112均在第6纬处的减纱点c6被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第8纬减去第5层和第13层纬纱，经纱a14和衬经纱b14均在第7纬处的减纱点c7被剪断，经纱a113和衬经纱b113均在第8纬处的减纱点c8被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

如图7，8所示，第二列经纱a2和第二列衬经纱b2的具体减纱过程为：

在第5纬减去第8层和第10层纬纱，经纱a28和衬经纱b28均在第4纬处的减纱点c9被剪断，经纱a211和衬经纱b211均在第5纬处的减纱点c10被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第6纬减去第7层和第11层纬纱，经纱a27和衬经纱b27均在第6纬处的减纱点c11被剪断，经纱a212和衬经纱b212均在第5纬处的减纱点c12被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第7纬减去第6层和第12层纬纱，经纱a26和衬经纱b26均在第6纬处的减纱点c13被剪断，经纱a213和衬经纱b213均在第7纬处的减纱点c14被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

在第8纬减去第5层和第13层纬纱，经纱a25和衬经纱b25均在第8纬处的减纱点c15被剪断，经纱a214和衬经纱b214均在第7纬处的减纱点c16被剪断，随后两边剩余经纱和衬经纱向中间移动一个纱距；

此外，由于第九层纬纱为中间层纬纱被保留，故与该层纬纱交织的经纱a18、a19、a28、a29以及与相应经纱配对的衬经纱b18、b19、b28、b29也被保留，被保留的经纱和衬经纱不需要移纱。

当织造到第8纬和第9纬之间，在完成预制体厚度过渡之后，高厚织物区的部分衬经纱选择性进行面内偏转而成为减厚织物区的斜向纱，贴近织物表面的两对衬经纱(b11、b116和b21、b216)以及靠近织物中心的两对衬经纱(b18、b19和b28、b29)不发生偏转，仍保持伸直状态，而其余衬经纱发生面内偏转。

如图6，8所示，不同纱线系统转换的具体操作过程为：

在第一列衬经纱平面，相邻的衬经纱b12、b13偏转成为一组斜向纱，衬经纱b12变为+θ角斜向纱，衬经纱b13变为-θ角斜向纱，+θ角斜向纱纱锭沿行向右移一个纱距，-θ角斜向纱纱锭沿行向左移一个纱距，+θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向下移两个纱距，-θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向上移两个纱距；相邻的衬经纱b114、b115偏转成为另一组斜向纱，衬经纱b114变为-θ角斜向纱，衬经纱b115变为+θ角斜向纱，+θ角斜向纱纱锭沿行向右移一个纱距，-θ角斜向纱纱锭沿行向左移一个纱距，+θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向上移两个纱距，-θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向下移两个纱距；

在第二列衬经纱平面，相邻的衬经纱b22、b23偏转成为一组斜向纱，衬经纱b22变为+θ角斜向纱，衬经纱b23变为-θ角斜向纱，+θ角斜向纱纱锭沿行向右移一个纱距，-θ角斜向纱纱锭沿行向左移一个纱距，+θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向下移两个纱距，-θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向上移两个纱距；相邻的衬经纱b214、b215偏转成为另一组斜向纱，衬经纱b214变为-θ角斜向纱，衬经纱b215变为+θ角斜向纱，+θ角斜向纱纱锭沿行向右移一个纱距，-θ角斜向纱纱锭沿行向左移一个纱距，+θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向上移两个纱距，-θ角斜向纱的边纱纱锭沿列向下移两个纱距。

作为上述补充，需要将第一列经纱、第二列经纱、第一列衬经纱以及第二列衬经纱所组成的最小组织循环单元可在预制体宽度上进行连续延伸。

作为上述补充，改变斜向纱6的角度θ的方法为改变所述经纱3、衬经纱5及纬纱4的排列密度，或者改变所述斜向纱6的步进运动和引入纬纱4的配合，或者将前述两种方法进行混合使用；所述改变斜向纱6的步进运动和引入纬纱4的配合指通过增加斜向纱6的运动步数来增大斜向纱6的角度θ，或者减小引入纬纱4的次数来增大斜向纱6的角度θ。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。