不同纱线张力下的三维正交织物微观几何结构建模

• 作者: 刘岳岩 马莹 禄盛 邓聪颖 陈翔 赵洋
• 来源期刊: 复合材料科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 三维正交织物 亚纱线尺度 纱线张力 数字单元法 周期性边界条件 复合材料
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 19-27
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文

摘要

从织物组织入手,建立纱线截面形状为圆形的三维正交织物拓扑结构.在此基础上,采用数字单元法理论在纱线首尾两端施加周期性边界和恒定张力,并通过纱线纤维化离散方法,将纱线分为既定数量的数字纤维,进而改变其截面形状和空间构型,实现织物织造成型过程的动态仿真.研究结果表明,施加较大的经纬纱张力及较小的接结纱张力,所得数值模型的经纱与纬纱厚度均匀且能保持伸直状态,接结纱截面变化情况与真实正交织物相符.当经纬纱线张力为0.2 N、接结纱张力为0.01 N时,织物数值模型厚度与实验值仅差9.55％,其微观几何结构与织物样本显微图像吻合度较高,验证了数字单元法理论在织物亚纱线尺度建模的有效性.