基于力學模型的平紋織物結構研究.pdf

1、織物結構是指織物中經緯紗線在空間的相互關系，精確描述織物結構有助于得到較為真實的三維外觀模擬效果。但是由于對織物結構的描述還不夠完善，使得對復雜組織織物模擬時仍有較大失真，甚至于不能正確反映因纖維材料、上機張力等差異引起結構產生變化的最簡單的平紋織物的織物結構。本課題從紗線在平紋織物內受力角度出發(fā)，研究紗線在平紋織物中的動態(tài)變化直至達到最終平衡，得到其最終的位置，為其他組織的織物結構計算提供有益的探討。
　　 本研究中，考慮影響

2、平紋織物結構參數有：紗線本身彈性特征、紗線半徑、經紗張力、經緯密、經緯紗之間摩擦力以及織機上邊撐的作用力。研究假設紗線為完全彈性體，以Perice織物結構模型中第九結構相作為紗線初始狀態(tài)，得到各個組織點處經紗的初始位置值；按照組織點位置，計算經紗伸長量；再根據虎克定律，計算經紗線受力與給力情況，以及在各個方向的分量，判斷各個組織點的運動趨勢和運動方向；對按照各個組織點的運動趨勢，在運動方向走一定的步長。按照上述步驟，重新計算其運動趨勢，

3、若某個分量的運動趨勢同上一次的趨勢相反，則下一次的該方向上的運動步長減半。如此重復，直至所有的組織點不再有運動趨勢，或者保持穩(wěn)定直至平衡為止，從而得到經緯紗的最終位置。
　　 根據以上原理，編制了MATLAB應用程序。程序運行后，結果顯示：(1)在其他織物參數相同的前提下，增大經緯紗的線密度，使得紗線直徑增大，導致經紗屈曲程度增大；同時，組織點處經緯紗之間包圍角增加，導致相互摩擦力增大，相鄰經組織點則向相反方向受力產生位移，也會

4、導致經紗屈曲程度增大。(2)保持經紗屈曲波高不變，增大織物緯密，兩相鄰緯紗靠攏，相鄰緯紗的中心距減小，由于經緯紗之間摩擦力也帶動同一交織點處經組織點向一起靠攏，因此增大經紗的彎曲程度。(3)當纖維原料不同時，纖維原料密度越大，紗線直徑越小，同一交織點處經緯紗線之間的接觸面積減小，緯組織點與經組織點間的相互摩擦力減小，緯組織點上方經紗向下移動，下方經紗向上位移，經紗的屈曲程度就越小；經紗屈曲程度增大。(4)纖維材料不同時，經紗彈性模量越大