大小头筒状纬编针织物建模及其线圈长度逆向设计

为解决针织物成形存在工艺设计目标与成形织物差异大的问题,提出一种从目标织物出发的织物线圈长度设计方法。根据圆形纬编针织机和纬编针织物的特性,将织物在周向和轴向划分为单元,提出基于Pierce模型改进的梯形线圈模型,并对大小头筒状纬编针织物建模。在此基础上得到各线圈长度与目标织物参数间关系,实现从目标织物出发的织物线圈长度计算,根据此控制线圈长度实现大小头筒状织物的设计。实验结果表明,大小头筒状纬编针织物中线圈长度的变化,理论与实际结果基本一致。根据提出的基于梯形线圈模型的建模方法,可依据大小头筒状纬编针织物参数得到任意线圈长度,实现线圈长度逆向设计。     

纬编轴向织物的开发与应用

本文介绍了纬编轴向织物的特点及应用,比较了其与经编轴向织物、缝编轴向织物的性能和生产优势,分析了不同类型纬编轴向织物的生产原理及编织工艺,对比了目前纬编轴向织物生产过程中常用原料的特点和应用情况,阐述了影响纬编轴向织物性能的因素和指标,可为纬编轴向织物的开发和应用提供理论支持。     

多轴向经编增强材料的拉伸性能

为优化企业实际生产中的织物结构参数,提高织物的拉伸强力提供参考依据,采用电子织物强力仪对多轴向经编针织物进行0°、90°、±45°方向上拉伸性能的测试研究,以探明织物的面密度、各层衬纱的面密度、层数、铺层顺序、纱线的线密度、机号、筘密以及线圈长度等结构工艺参数对织物拉伸性能的影响。结果表明:织物面密度是影响其断裂强力的主要因素,随不同方向纱线层面密度的增加,其断裂强力也增加;在织物纱线层具有相同面密度的条件下,织物铺层层数越多,每层纱线层的断裂强力会降低;机号越高,线圈长度越小,织物越紧密,织物的断裂强力就越大。     

纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型

为解决深度冲压复杂曲面制件边缘和局部出现的设计上不能接受的纱线拥挤、堆积和起拱、起皱现象,进行了纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型性实验,比较了全部衬纬/衬经和部分衬纬/衬经纬编双轴向织物的剪切变形角和成型性。研究结果表明：纬编双轴向抽纱织物的圆柱面成型性能优于纬编双轴向满穿织物,而且成型高度提高25%以上;与满穿织物成型相比,抽纱织物达到成型高度极限时,其相应的剪切变形极限角显著减小,大约为20°。     

纬编间隔织物及其吸声性能的研究

纬编间隔织物是采用纬编针织技术,用纱线或织物在垂直方向连接生产的两块独立织物,它具有特殊的结构和独特的吸声功能。介绍纺织材料的吸声机理,研究纬编间隔织物的编织生产工艺,分析纬编间隔织物的吸声性能及应用,认为纬编间隔织物在开发有吸声需求的产业用纺织品领域具有广阔的发展前景。     

络纱张力对毛衫织物密度和质量的影响

通过实验分析了不同络纱张力下纱线线密度的变化,以及这种变化对毛衫织物的线圈长度、密度、织物克质量(单件重)等指标的影响.结果表明:络纱张力越大,纱线线密度越高,线圈长度越小,织物密度越大.     

纬编针织物悬垂性能影响因素的灰色关联分析

为研究纬编针织物的各因素对织物悬垂性能的影响程度,对9种不同原料和不同基本组织的纬编针织物的折皱弹性、抗弯刚度、悬垂性能等进行测试,并结合灰色关联分析法进行研究。通过确定分析数列、无量纲化处理、计算关联系数和关联度建立分析模型,并结合多元分析法进行分析。结果表明,纬编针织物悬垂性能的影响程度由大到小依次为:织物弯曲刚度、线圈长度、克质量、折皱回复角、厚度、线圈个数、纱线线密度;弯曲刚度对悬垂性能起决定性作用,呈线性正相关;其余各因素与悬垂性能之间呈多元线性关系,共同作用于织物的悬垂性能。     

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。     

纬编空气层点阵结构缓冲织物的制备及其性能研究

选用锦纶纱线与氨纶纱线为原料编织纬编空气层织物,并利用其中空的特点,填充可发性聚苯乙烯(EPS)颗粒,设计并制备纬编空气层点阵结构缓冲织物。对有无填充材料及不同组织类型的纬编空气层点阵结构缓冲织物的舒适性能及力学性能进行分析。结果表明:相较于无填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物,填充有可发性聚苯乙烯的纬编空气层点阵结构缓冲织物的透气率和透湿率得到较大提升,其冲击最大接触力可减少450 N,缓冲吸收能量提升至6.01 J以上。有填充的纬编空气层点阵结构缓冲织物具有良好的服用舒适性能和力学防护性能,可用于开发柔性可穿戴类防护材料,具有潜在的应用前景。     

相变纤维织物的调温性能研究及表征

为了解相变纤维织物的调温性能,选用两种相变纤维纱线,设计了不同纤维含量的纬二重织物,分别测试了纱线热性能和织物调温性能,并分析了纱线热性能以及相变纤维含量对织物调温性能的影响。针对目前表征智能纺织品调温性能尚无统一标准的问题,提出了一种评定指标。结果表明：累积温差指标可以很好地表征织物的调温性能;纱线相变峰分布越集中,织物最大温差越大;相变峰分布越均匀,织物调温时长越长;纱线相变区间分布越广,织物越容易发挥调温性能;纱线相变焓越大,织物调温性能越好;织物内相变纤维含量越高,织物调温性能越好;在设计织造调温织物时,相变纤维质量分数应以50%为宜。     

不锈钢丝包芯纱针织物电磁屏蔽性能研究

采用涤纶长丝、棉粗纱和超细316L不锈钢丝在HN32-04型棉纺花式捻线机上纺制不锈钢丝包芯纱,并在龙星LXC-252SCV型电脑横机上编织纬平针织物及浮线添纱针织物。介绍纺纱原理及编织工艺,并测试不锈钢丝包芯纱的拉伸性能以及针织物的电磁屏蔽效能。结果表明,不锈钢丝包芯纱的平均拉伸断裂强力为38.96 N,位移为124.30 mm,其拉伸过程分为不锈钢丝断裂、纱线中纤维抽拔、纱线断裂过程。随着电磁波频率的不断增强,纬平针织物和浮线添纱针织物的电磁屏蔽效能下降。针织物结构不同,织物紧密程度和线圈大小不同,对不同频段电磁波的屏蔽能力也不同。     

纬编针织物耗纱量预测研究进展

针对纬编针织物在生产过程中耗纱量预测的问题,在研究单面和双面纬编针织物编织规律的基础上,选择面积法与累计线圈法预测织物生产中的耗纱量。探讨面积法与累计线圈法预测纬编针织物耗纱量的具体方式,并详细介绍了影响2种预测方法的主要影响因素--织物单位面积质量及基本组织线圈长度的计算方法,分析了2种方法的优点、不足及应用前景等,为进一步研究纬编针织物耗纱量预测提供理论基础,也为相关企业生产经营提供参考。     

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

选用玻璃纤维作经纱、纬纱和高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合(CWK)织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试两种织物的横向、纵向的拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。研究表明：在拉伸过程中,CWK织物MBWK织物均先由其中的经纱或纬纱,在较低的伸长下,承担较高的负荷,直至经纱或纬纱断裂,然后由针织结构,在较高的伸长下,承担较低的负荷,直至针织结构破坏;经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物的轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的“预牵伸”作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。     

应用混色纱纹理信息的纬编针织物模拟

为研究数码混色纱纬编针织物的外观色彩及纹影的模拟方法,利用图像处理技术对采集的图像进行平滑去噪,得到剔除细节的模糊图像,在Lab 空间下运用彩色图像硬聚类算法对平滑后的图像进行聚类分割,得到混色纱主体图像,获取其左右的边界和中心线信息;然后在经典的Pierce 线圈模型的基础上,利用混色纱主体图像的廓线信息完成由纱线到线圈圈弧和圈柱的映射;最终根据不同组织的圈弧和圈柱的覆盖关系,得到基本纬编针织物组织。结果表明,提出的纱线映射线圈算法,通过织物组织结构及密度可模拟混色纱纬编织物的混色色彩及外观纹影。     

几种纬编增强材料拉伸性能探讨

在相同材料及编织工艺的情况下,用龙星电脑横机编织四种不同组织结构的纬编针织物,分别对其纵横向进行拉伸性能测试,探讨其作为增强体的承载能力及纱线在织物中的强力贡献率。结果表明:在研究范围内,四种组织结构织物作为增强材料的优劣次序为双罗纹空气层组织、罗纹空气层组织、间隔组织、双反面组织;增强材料中沿纵横向受力的纱线越多,其强力越大,但并非呈线性关系;用无捻涤纶长丝编织的增强材料结构中,纱线的强力贡献率相对较低。     

密度非均匀分布纬编针织物的变形预测及仿真

针对不同密度的纬编针织物组织结合形成的织物成品变形明显、成品效果预测难度大的问题,提出了一种密度非均匀分布的纬编针织物的变形预测及仿真方法。基于织物中不同密度成员织物组织的具体分布情况,提出了对应的织物弹簧-质点模型的初始状态的确定方法,在此基础上对质点进行受力分析并建立相应的力学微分方程,通过数值方法求解力学微分方程得到质点位置;基于二维Peirce线圈模型建立NURBS线圈模型,并确定曲线控制顶点和织物圈距、圈高的关系,进一步建立质点-控制点关联式;将质点受力偏移后的位置代入质点-控制点关联式,实现带有曲线线圈形态的密度非均匀分布的纬编针织物变形模拟;将织物仿真图与真实针织样品进行对比,结果表明仿真效果可靠。     

The use of micro-computed tomography to determine the fabric cross-sectional area and stress

Accurate measurement of the cross-sectional area of porous fabric is quite important to determine fabric strength. Many models using yarns cross-section were built to calculate the strength of woven and knitted fabrics, and the spaces between fibres in the yarns were always considered to be part of the cross-sectional area. In our previous study, using micro-computed tomography (CT) and reconstructed three-dimensional (3D) images and based on the evaluation of the pore diameter distribution across the thickness direction, a new method was established to accurately determine the fabric ‘surface’ and fabric thickness. In this study, we used this method to calculate the cross-sectional area of fabrics and the resulting fabric stress. Using a plain weave and a flat knit fabrics showed that the cross-sectional areas in warp (or wale) and weft (or course) directions of the fabrics change regularly based on fabric structures and yarns. The fabric stress, when calculations were based on the least cross-sectional area, were greater than that calculated based on the other methods, such as the stress calculated based on the Peirce yarn model, where yarns are regarded as solid cylinders. Other research and properties related to the fabric thickness and cross-sectional areas will benefit from this accurate determination.     

影响网格状稀疏织物结构稳定性的因素分析

探讨影响网格状稀疏织物结构稳定性的因素。通过测试不同组织、不同纱线号数和不同经纬密的多种机织网格状稀疏织物的滑移阻力,并反复对比分析了组织、纱线号数、摩擦因数和经纬密对网格状稀疏织物滑移阻力的影响。结果表明:平纹组织织物的滑移阻力明显大于方平组织织物;在一定范围内,织物的滑移阻力随纱线号数和摩擦因数的增大而增大,随经纬密度的增大而增大。认为网格状稀疏织物的滑移阻力测试分析结果为建立织物滑移阻力预测模型提供了依据。