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三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

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

weaving processdigital element approachthree-dimensional orthogonal woven fabricmicro-geometrystress distribution

马莹、向卫宏、赵洋、邓聪颖、禄盛、曾宪君

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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

重庆交通大学 绿色航空技术研究院,重庆 401135

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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

国家自然科学基金青年科学基金重庆市自然科学基金面上项目重庆市留学人员回国创业创新项目

12002070CSTB2022NSCQ-MSX1115cx2018126

2023

10.13475/j.fzxb.20210403501

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
年,卷(期)：2023.44(6)
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