三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

Weaving process modeling and micro-geometry prediction of three-dimensional orthogonal woven fabrics

马莹 ¹向卫宏 ²赵洋 ¹邓聪颖 ¹禄盛 ³曾宪君⁴

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作者信息

1. 重庆邮电大学先进制造工程学院,重庆 400065;重庆邮电大学高等教育学院,重庆 400065
2. 重庆邮电大学先进制造工程学院,重庆 400065
3. 重庆邮电大学先进制造工程学院,重庆 400065;重庆邮电大学高等教育学院,重庆 400065;西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西西安 710049
4. 重庆交通大学绿色航空技术研究院,重庆 401135
折叠

摘要

为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法.该方法建立了织机关键部件的几何模型,由织造矩阵控制开口运动,通过计算纤维间的相互作用力,模拟织机五大运动,得到 4 个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型.研究结果表明:织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响,在织造过程中发生变化;最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱;模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征.

关键词

织造过程/数字单元法/三维正交织物/微观几何结构/应力分布

Key words

weaving process/digital element approach/three-dimensional orthogonal woven fabric/micro-geometry/stress distribution

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基金项目

国家自然科学基金青年科学基金(12002070)

重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2022NSCQ-MSX1115)

重庆市留学人员回国创业创新项目(cx2018126)

出版年

2023

纺织学报

中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：0.699

ISSN：0253-9721

参考文献量3

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