基于紗線及面料性能的織物動靜態(tài)懸垂模擬.pdf

1、服用面料以及裝飾類面料臺布和窗簾等紡織品其外形的美觀越來越受到關注，因而對面料性能及外觀的預測顯得尤為重要。20世紀80年代以來，隨著計算機技術的不斷提高，對面料進行動靜態(tài)懸垂模擬仿真日益成為紡織領域較為熱門的研究課題。如果能夠通過輸入織物的性能達到計算機中對織物的動靜態(tài)外觀形態(tài)進行逼真的模擬再現或者預測，即在計算機上實現織物的動靜態(tài)仿真效果，這將改變傳統的服裝設計過程，可以讓人們在把面料做成服裝之前就可以看到服裝穿著后的具體效果，如果

2、再加上織物的材質，圖案，顏色和周圍環(huán)境（光照和力學）作用，就可以更為逼真的把這一效果模擬出來。
　　 彈簧—質點模型計算簡單，運算速度快，而且能夠和實際面料的力學性能進行較好的結合。因此本文選擇了彈簧質點模型實現面料的模擬過程。對彈簧—質點模型中每種彈簧的受力分析采用了不同的方法以達到能夠對織物懸垂形態(tài)的再現和預測的目的。模型中拉伸彈簧的受力和伸長關系曲線方程采用了對KES拉伸測試中拉伸曲線進行擬合的方法;而彎曲彈簧的受力和伸長

3、關系曲線方程則采用了基于織物的力學性能指標和結構參數進行擬合的方法;由于在模型中模擬的剪切彈簧為45°方向受力，而KES剪切測試則為斜向測試即測試織物的斜向受力和斜向變形角之間的關系，這種測試方法所得結果并不適用于彈簧—質點模型，本文采取了用織物的45°彎曲受力代替織物的剪切受力來模擬彈簧—質點模型中剪切彈簧的受力。在本文中對拉伸彈簧的應力應變曲線中的不合理之處也做了進一步修正，認為彈簧—質點模型中的每根結構彈簧的彈簧系數和模擬的整根紗

4、線的彈簧系數相同，而不是將模擬紗線的彈簧系數平均到每根結構彈簧中。本文實測30組數據，對棉織物、滌棉織物、滌綸織物的彎曲受力進行了擬合，得到織物的彎曲受力和45°彎曲受力與織物結構參數和基本力學性能指標之間的關系曲線方程，并將該方程帶入到彈簧—質點模型中，這將對不同纖維材料織物的懸垂進行預測具有參考意義。
　　 本文基于Visual C++編程環(huán)境，使用OpenGL技術建立織物的懸垂模擬環(huán)境，以建立模型、數值求解、碰撞檢測和碰撞