基于视觉测量技术构建针织线圈三维结构

采用视觉测量技术中的三角测量原理对针织物线圈进行直接取点测量,并根据光学几何理论提取出纬平针织物线圈上所选取特征点的三维几何坐标值,依据这些点的坐标使用相关数学软件构建出针织物线圈的三维几何模型。这种研究方法是对针织物线圈三维几何结构特性的直接反映,避免了使用传统的几何假设方法进行理论推导时对线圈的过于理想化的假设,能够比较真实地反映出纱线在线圈中的空间形态以及针织物线圈之间的串套效果。在获取线圈几何结构的基础上,通过实验进行验证,证明了其准确性。     

经编针织物线圈模型的研究进展

根据目前对经编针织物线圈模型的划分,即几何模型、经验模型和力学模型,分别对它们的研究进展进行了阐述,并归纳了各种模型的特点。目前的研究主要是基于几何结构和经验模型,而力学模型由于其复杂性,研究进展缓慢。基于弹性杆理论的线圈力学模型是唯一能得出线圈形态参数的模型,文中通过进一步研究发现,线圈根部间的距离MN对线圈形态有一定的影响;与能量最小化模型结合,可得出线圈的形态不是固定不变的,而是与纱线的性能如弯曲刚度之间存在一定的关系。     

纬平针织物的计算机三维模拟

为探索计算机模拟纬平针织物的新方法,更加真实地反映其三维结构,在Pierce二维纬编针织线圈模型的基础上,根据针织物空间几何结构的特点,建立了三维几何线圈模型。它由几段用参数方程表示的空间圆弧和曲线连接组成,通过OpenGL程序设计和库函数中的球体模型,在Visual C++编程环境下实现该线圈模型。研究和模拟结果表明,采用这种建模和实现方法,无需消隐处理,可较为逼真地显示出纬平针织物线圈在三维空间中相互串套的效果。     

基于TexGen的筒状纬编针织物的三维仿真

为建立筒状纬编针织物三维几何模型,突出其立体感,以传统的二维Pierce线圈模型作为织物在其厚度方向上的投影,利用几何关系得到能描述纬编针织物纱线形态的15个节点及其二维坐标值的计算方法,再将织物厚度方向扩展为节点坐标的第三维度,根据节点位置的不同得到其三维坐标值,基于这些节点在TexGen软件中使用Bezier样条曲线建立织物的纱线轨迹,再以指定的纱线横截面形状扫掠轨迹,建立通用的筒状纬编针织物三维模型。模拟结果较好地表现了线圈的相互串套关系和织物的空间形态,且能为后续的有限元分析提供前处理工作。     

纬编针织物几何建模及其算法

为更真实地模拟纬编针织物几何形态,丰富细节特征,采用三层纤维螺旋的加捻纱线模型刻画针织物中纱线形态。将最小旋转标架作为计算加捻纱线中各纤维位置的局部坐标,通过几何变换、坐标变换等方法,构建任意曲线为中心线的加捻纱线模型。根据成圈、集圈、浮线3种典型纬编针织物线圈结构,通过反算法求取3次非均匀有理B样条曲线控制点,进而构建线圈纱线中心线模型。在此基础上,提出根据结构意匠图构建加捻纱线针织物几何模型的算法,并给出相应算例。结果表明：本文算法所建立的加捻纱线针织物几何模型保留了纱线加捻的细节特征,外观更加贴近真实织物。     

棉氨弹力针织物线圈结构模型的建立

分别建立弹力纬平针织物的紧密线圈结构模型、纯氨纶纱线线圈结构模型以及织物中的氨纶线圈结构模型,分析各个模型中圈高、圈距与线圈长度之间的关系。进一步结合8种实际针织物的规格数据,分析建立的线圈结构模型,验证棉纱和氨纶纱线之间存在相互作用力关系,即棉氨弹力纬平针织物的纵密大于横密,为弹力针织物的规格设计及分析提供理论基础。     

NURBS曲线反算不同参数取值法在纬平针织物仿真中的比较

为精准模拟和灵活控制纬平针组织三维仿真效果，通过分析纬平针织物的几何结构改进成圈线圈模型，建立纬平针组织三维结构模型，获得线圈中心线型值点数据和纱线的结构特征。使用Code::Blocks开发环境、C++语言和OpenGL函数库，基于非均匀有理B样条(NURBS)曲线原理，采用均匀参数化法、弦长参数化法和向心参数化法3种不同的节点矢量计算方法，反算控制点，之后拟合曲线模拟线圈中心线，比较使用不同节点矢量计算方法时线圈中心线结构的模拟效果，最终得到合理通用的仿真效果，并可根据型值点的选取情况以及各方法的特性选择合适的节点矢量计算方法。基于NURBS曲面原理可模拟纬平针组织纱线表面，并增加光照与材质效果，实现纬平针组织三维实体仿真。     

粗机号线圈模数值的研究

主要研究了采用75%腈纶/25%羊毛混纺纱线编织的纬平针组织针织物和1+1罗纹组织针织物的线圈模数值。首先根据纬平针织物和1+1罗纹针织物的编织工艺进行编织,然后对织物进行拆除,测已知线圈个数的纱线总长度。最后根据公式计算出2种不同组织织物的线圈模数。实验结果表明:腈纶/羊毛纬平组织的模数值可初步标注为19.5,腈纶/羊毛1+1罗纹组织的模数值可初步标注为20.5,这对于控制纱线和坯布的张力波动,提高线圈长度均匀性,改善织物性能具有一定参考价值。     

基于ABAQUS的筒状纬编针织物拉伸力学性能模拟

为更好地了解筒状纬编针织物抵抗拉伸变形的能力,基于对织物试样尺寸测量得到的几何结构参数,借助Rhino 3D建模软件建立了纬编针织物线圈模型和筒状纬编针织物模型;同时利用有限元分析软件ABAQUS在单位线圈和筒状织物2个方面研究了筒状纬编针织物的纵向拉伸性能;对织物拉伸过程进行有限元模拟和实验验证,并对针织物拉伸过程中纱线形变和应力分布进行探讨,将有限元仿真结果和拉伸实验结果进行对比分析。结果表明:筒状针织物纵向拉伸时,发生线圈转移和纱线伸长现象,其形变和应力变化的有限元分析结果描述准确,应力-应变数值计算结果与实验结果的差异在8%以内,证明有限元仿真的可行性。     

纬编针织物刺物准静态侵彻线圈扩张长度分析

通过纬编针织物刺物准静态侵彻实验和线圈滑移长度分析系列实验，对单面纬编针织物剌物穿刺过程中的线圈纱线滑移扩张进行研究。分析线圈纱线扩张长度的大小、影响因素和计算方法，其结果可作为研究建立纬编针织物穿刺响应计算模型的基础。     

纬编均匀提花针织物仿真结构模型的建立

为分析纬编均匀提花针织物的结构特征,选取6块由不同粗细纱线编织而成的不同密度的纬平针织物进行研究,得出了理想状态下的线圈模型。采用圣东尼SM-DJ2TS 双向电脑提花圆机编织反面为芝麻点、纵条纹等不同提花方式形成的双面提花织物,并对其结构特征进行分析。受反面线圈的影响,反面为芝麻点时织物正面呈现菱形隐条纹,反面为纵条时织物正面呈现二针纵条纹。根据织物呈现的不同外观效应,利用超景深VHX?600 三维显微镜观察其结构,在成圈线圈模型的基础上分析其线圈变形规律,从而得到该类织物线圈结构模型,可为纬编均匀提花针织物仿真提供理论参考。     

玻璃纤维纬平针织物尺寸特性研究

通过实验的方法,对不同紧密系数的玻璃纤维针织物的尺寸特性进行了研究,实验表明,玻璃纤维纬平针织物的线圈长度主要由弯纱深度决定;织物的横密与紧密系数呈线性相关,玻璃纤维针织物的线圈形态系数随织物的紧密系数增加而显著减小,同时,玻璃纤维针织物的厚度仅与纱线的线密度线性相关,与织物的弯纱深度关系不显著。     

针织服装生产、使用及养护常识——针织服装商品营销知识系列讲座(三)

1 针织工艺原理与面料的主要特点针织物区别于梭织物,后者是由经纬两种纱线互相交错排列而形成织物,而针织物是用织针等成圈机件使纱线弯曲成“线圈”并互相依次串套而成.针织物的最基本结构是“线圈”.针织物按生产工艺原理可分为“纬编针织物”和“经编针织物”两大类,纬编针织物的每根纱线在织物的纬向依次成圈形成一个横列,线圈之间受到外力作用纱线易互相转移,因此质地柔软有一定拉伸性;而经编针织物是由众多根经纱同时形成一个线圈横列,拉伸性相对较小,而且线圈不易脱散.针织物线圈的结构形态变化是非常之多的,这样就形成了众多的针织物组织.例如纬编针织物就有平针组织、罗纹组织、双反面组织等基本组织.某个基本组织的相邻线圈纵行之间如配置另一个组织的线圈纵行就可产生变化组织,如棉毛布就是由两个罗纹组合而成,因此又称为“双罗纹组织”.如果利     

预定向增强针织物线圈结构模型的研究进展

预定向增强针织物是一种在复合材料领域里广泛应用的针织结构,它们的线圈几何结构对复合材料的力学性能有很大的影响.文中介绍了针织物线圈结构模型的研究历史,对经编和纬编预定向增强针织物线圈结构模型进行了详细的分析讨论.经编包括:衬纬经编线圈结构模型、双轴向增强经编织物线圈模型、MWK织物(多轴向增强经编织物)的单胞分析模型和经编多轴向增强结构的三维模型;纬编包括:MBWK织物(纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料)的线圈几何模型和用NURBS方法建立MBWK织物的线圈结构模型.     

平针织物的湿松弛尺寸形态

讨论纬编平针织物各种松弛状态对织物尺寸形态的关系。在湿松弛状态中对尺寸形态的实验研究指出,除了取决于线圈长度之外,尺寸形态也是纱线直径的函数。对这一结果的可能原因作一讨论断定它是各种纱线性质的组合。     

纬编针织物弹性控制的探讨

1前言针织物有广泛的用途,对弹性有不同的需要。如针织内衣比针织外衣要求有较大的弹性,泳装、体操服、滑冰服等需要很强的双向弹性和回复力度,而普通袜品仅需很好的单向弹性和一定的回复力度。根据用途需要设计针织物,使其具有要求的弹性和回复性,能充分体现针织物的价值,降低生产成本。本文主要讨论纬编针织物的弹性机理和控制方法。2针织物的弹性机理线圈是针织物最基本的结构单元,也是针织物的主要特征。针织物的线圈是一条三度弯曲的空间曲线。在全松弛的状态下针织物的线圈具有稳定的几何形态和确定的线圈长度,此时线圈的几何形态和长…     

纬编针织物三维模拟技术的研究现状与发展趋势

通过系统地介绍纬编针织物三维模拟技术和其发展历史,详细分析了纬编针织物三维模拟技术面临的挑战、近期的研究热点和未来的发展方向,以期为针织物三维模拟技术的发展提供一定的依据。从线圈模型、纱线真实感和织物物理模型３ 个方面阐述了纬编针织物三维模拟技术的研究历程。分析了国内外学者多年的研究与探索,以及三维模拟技术从单纯的静态模拟发展到拥有物理属性的动态模拟的过程;总结了三维模拟技术现有成果的优势和不足,在此基础上,分析认为该技术在未来会朝着模拟方法物理化、线圈类型多元化和应用范围多样化3个方向发展。     

基于TexGen的经编针织物的三维仿真

针对经编针织物复杂的三维仿真问题,采用TexGen软件对经编针织物进行三维仿真。基于TexGen的建模原理,先确定最小重复单元线圈上的数个节点,通过样条插值的方法获得纱线长度方向的三维中心线,然后通过扫掠二维的横截面,再经过重复最小单元的方法获得经编针织物中纱线的三维几何模型。结果表明,由TexGen对经编针织物进行三维模拟的方法简单可行,模拟得到的效果图中线圈过渡平滑,线圈间的连接较平滑,可达到比较理想的仿真效果。     

基于OpenGL改进算法织物线圈模型三维仿真

为了实现纬编针织物三维结构的建模与仿真,在研究纬编针织物线圈编织原理的基础上,采用OpenGL技术并改进算法实现对纬编针织物的快速建模。本文通过网格模型可以快速、准确地确定纬编线圈控制点的三维坐标。通过分段三次插值算法得到线圈三维空间模型的型值点坐标,再利用改进的弯曲管线生成算法,实现线圈三维模型的仿真。该方法借助OpenGL实现了计算与绘图的分离,极大地提升了绘制模型的速度。     

线圈转移对导电弹性针织柔性传感器的电-力学性能影响

为了理论指导弹性纬平针织物柔性传感器的设计,本文基于针织物的线圈结构对导电镀银纱弹性针织物的电-机械性能建立了电阻六角模型,并研究了电阻和导电针织物张力的关系,通过求解导电针织物电路方程组得到其等效电阻。研究结果表明：导电针织物电路是综合串联和并联的复杂电路网;沿纵行方向,它是一个并联电路;沿横列方向,它是一个串联电路。为了简化计算过程,只需要计算m横列╳1纵列线圈的等效电阻。从理论分析和实验研究可得,线圈纱段转移引起了导电弹性针织柔性传感器的电阻变化,并且是引起传感器灵敏度的关键因素;针织物的电阻随应变的增加而线性增加。此外,接触电阻、织物结构和纱线伸长也影响针织物传感器的性能。