单纱的三维模型的研究及其应用

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纬编针织物三维仿真技术的研究现状与发展趋势

ＱｉａｎＬｅｉ，Ｙｕ口Ｙｉｎｘｉａ，ＱｉｕＸｉｎｇｗｅｉ
（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｘｔｉｌｅＱｕａｌｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＴｅｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｗｕｘｉ２１４４３４，Ｃｈｉｎａ）
随着计算机技术的发展，计算机在纺织行业的运用越来越广泛。国内纺织行业中新型材料的开发和织造技术的应用愈加繁复，使得织物设计品种日益繁多，对织物设计的要求也就更加精确。这恰恰推进了纺织产品设计的计算机仿真技术。现阶段纬编ＣＡＤ软件是在二维的基础上，对织
ａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍｕｌｂｅｒｒｙｓｉｌｋ／ｗｏｏｌｂｌｅｎｄｅｄｆａｂｒｉｃ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ／
作者简介：彭燕芳（１９８５一），女，山西太原人，硕士研究生。
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ
Ｍｅｔｈｏｄｓ０ｆＭｕｌｂｅｒｒｙＳｉｌｋ／ＷｏｏｌＢｌｅｎｄｅｄＦａｂｒｉｃ
或者不同纱线类型的模型是相当困难的，不仅要

B样条曲面技术构建单纱模型的改进

ｙｍｓｃｉｖｄ．ＴｅａｉａｈｅｅｈＢ—ｐｉｅｕａｅｓｏｓｒｃｅａｃｒｉｇｏｈｐｎｉｌｔａａｅｋｏｎｉｓｌｎｓｒｃｉｃｎｔｕｔｄｃｏｄｎｔｔｅｒｃｐｅｈｔｐａｐｉｔｓｆｉ
关键词纺织ＣＤ；线截面；Ａ纱Ｂ样条曲面；度；毛羽捻文献标识码：Ａ中图分类号：Ｓ０．Ｔ１３７４
Ｉｐｒｖｍｅｔｏｏｅｉｇａ３Ｄａｎｗｉｈｓｌｅｓｒａｅｍｏｅｎｎｍｄｌ－ｙｒｔＢ－ｐｉｕｆｃｎｎ
ＡｂｔａｔＡｅｍｅｈｄｔｍｉｔ一ｐｏｏｅｉｔｉｇｅｙｍｓｐｅｅｔｄ．ＶａｏＲＳ —ｅｔｏｓｃｎｓｒｃｎｗｔｏｏｉｔｅａ３ＤｈｔｒａｓｉｓｎｌａｉｒｓｎｅａｌｃｉｒｕｓＣＯＳｓｃｉｎａｂｅｉｎｄｂｕｄａｉｓｌｎｕｖｅｄｓｇｅｙｑａｒｔｃＢ—ｐｉｅｃｒｅ，ａｄｗｉｈｒｎｏｔｒｕｅｃ，ｔｅｒａｉｔｗｉｔｅｆｃｏｈｉｇｅｎｔａｄｍｕｂｌｎｅｈｅｌｉｔｓｆｔｆｒｔｅｓｎｌｓｃｅ
Ｂ样条曲面技术构建单纱模型的改进
郑天勇，崔世忠
（中原工学院纺织学院，南郑州河摘要４００）５０７
在用Ｂ样条曲面构造具有不同截面的纱线三维模型基础上，各个截面加上若干个随机凹凸扰动，将对并

三维四向编织复合材料改进模型的细观分析

性能分析奠定了基础。该模型适用于部分不规则成型工艺，并有可能应用于其他形式的编织工艺研究。
关键词三维四向编织复合材料平行六边形实体模型
中图分类号：ＴＢ３３２
文献标识码：Ａ
ＬＩＵＺｈｅｎｇｕｏ，ＳＨＡＮＧＹｕａｎｃｈｕｎ，ＤＯＮＧＡｐｅｎｇ，ＣＨＥＮＳｉｓｉ。
（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１；２ＡｄａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３）
ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＮｅｗＩｍｐｒｏｖｅｄＭｏｄｅｌｆｏｒ３ＤＦｏｕｒ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＢｒａｉｄｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
Ａ￣ｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｕｎｉｔｃｅｌｌｍｏｄｅｌｌｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉ —

3D（三维）机织织物行业分析

3D（三维）机织织物行业分析正文目录1 3D(三维)机织织物市场概述1.1 产品定义及统计范围1.2 按照不同产品类型，3D(三维)机织织物主要可以分为如下几个类别1.2.1 不同产品类型3D(三维)机织织物销售额增长趋势2017 VS 2021 VS 20281.2.2 玻璃纤维1.2.3 碳纤维1.2.4 其他1.3 从不同应用，3D(三维)机织织物主要包括如下几个方面1.3.1 不同应用3D(三维)机织织物销售额增长趋势2017 VS 2021 VS 20281.3.1 交通1.3.2 航空和军事1.3.3 建筑1.3.4 其他1.4 3D(三维)机织织物行业背景、发展历史、现状及趋势1.4.1 3D(三维)机织织物行业目前现状分析1.4.2 3D(三维)机织织物发展趋势2 全球3D(三维)机织织物总体规模分析2.1 全球3D(三维)机织织物供需现状及预测（2017-2028）2.1.1 全球3D(三维)机织织物产能、产量、产能利用率及发展趋势（2017-2028）2.1.2 全球3D(三维)机织织物产量、需求量及发展趋势（2017-2028）2.1.3 全球主要地区3D(三维)机织织物产量及发展趋势（2017-2028）2.2 中国3D(三维)机织织物供需现状及预测（2017-2028）2.2.1 中国3D(三维)机织织物产能、产量、产能利用率及发展趋势（2017-2028）2.2.2 中国3D(三维)机织织物产量、市场需求量及发展趋势（2017-2028）2.3 全球3D(三维)机织织物销量及销售额2.3.1 全球市场3D(三维)机织织物销售额（2017-2028）2.3.2 全球市场3D(三维)机织织物销量（2017-2028）2.3.3 全球市场3D(三维)机织织物价格趋势（2017-2028）3 全球与中国主要厂商市场份额分析3.1 全球市场主要厂商3D(三维)机织织物产能市场份额3.2 全球市场主要厂商3D(三维)机织织物销量（2017-2022）3.2.1 全球市场主要厂商3D(三维)机织织物销量（2017-2022）3.2.2 全球市场主要厂商3D(三维)机织织物销售收入（2017-2022）3.2.3 全球市场主要厂商3D(三维)机织织物销售价格（2017-2022）3.2.4 2021年全球主要生产商3D(三维)机织织物收入排名3.3 中国市场主要厂商3D(三维)机织织物销量（2017-2022）3.3.1 中国市场主要厂商3D(三维)机织织物销量（2017-2022）3.3.2 中国市场主要厂商3D(三维)机织织物销售收入（2017-2022）3.3.3 中国市场主要厂商3D(三维)机织织物销售价格（2017-2022）3.3.4 2020年中国主要生产商3D(三维)机织织物收入排名3.4 全球主要厂商3D(三维)机织织物产地分布及商业化日期3.5 全球主要厂商3D(三维)机织织物产品类型列表3.6 3D(三维)机织织物行业集中度、竞争程度分析3.6.1 3D(三维)机织织物行业集中度分析：2021全球T op 5生产商市场份额3.6.2 全球3D(三维)机织织物第一梯队、第二梯队和第三梯队生产商（品牌）及市场份额3.7 新增投资及市场并购活动4 全球3D(三维)机织织物主要地区分析4.1 全球主要地区3D(三维)机织织物市场规模分析：2017 VS 2021 VS 20284.1.1 全球主要地区3D(三维)机织织物销售收入及市场份额（2017-2022年）4.1.2 全球主要地区3D(三维)机织织物销售收入预测（2023-2028年）4.2 全球主要地区3D(三维)机织织物销量分析：2017 VS 2021 VS 20284.2.1 全球主要地区3D(三维)机织织物销量及市场份额（2017-2022年）4.2.2 全球主要地区3D(三维)机织织物销量及市场份额预测（2023-2028）4.3 北美市场3D(三维)机织织物销量、收入及增长率（2017-2028）4.4 欧洲市场3D(三维)机织织物销量、收入及增长率（2017-2028）4.5 中国市场3D(三维)机织织物销量、收入及增长率（2017-2028）4.6 日本市场3D(三维)机织织物销量、收入及增长率（2017-2028）5 全球3D(三维)机织织物主要生产商分析5.1 Top Weaving5.1.1 Top Weaving基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.1.2 Top Weaving3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.1.3 Top Weaving3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.1.4 Top Weaving公司简介及主要业务5.1.5 Top Weaving企业最新动态5.2 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd5.2.1 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.2.2 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.2.3 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.2.4 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd公司简介及主要业务5.2.5 Changzhou Bolong Three Dimensional Composites Co., Ltd企业最新动态5.3 Sigmatex5.3.1 Sigmatex基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.3.2 Sigmatex3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.3.3 Sigmatex3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.3.4 Sigmatex公司简介及主要业务5.3.5 Sigmatex企业最新动态5.4 Cetriko, SL5.4.1 Cetriko, SL基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.4.2 Cetriko, SL3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.4.3 Cetriko, SL3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.4.4 Cetriko, SL公司简介及主要业务5.4.5 Cetriko, SL企业最新动态5.5 3D Weaving5.5.1 3D Weaving基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.5.2 3D Weaving3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.5.3 3D Weaving3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.5.4 3D Weaving公司简介及主要业务5.5.5 3D Weaving企业最新动态5.6 Tex Tech Industries5.6.1 Tex Tech Industries基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.6.2 Tex Tech Industries3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.6.3 Tex Tech Industries3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.6.4 Tex Tech Industries公司简介及主要业务5.6.5 Tex Tech Industries企业最新动态5.7 Textum Weaving Inc.5.7.1 Textum Weaving Inc.基本信息、3D(三维)机织织物生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.7.2 Textum Weaving Inc.3D(三维)机织织物产品规格、参数及市场应用5.7.3 Textum Weaving Inc.3D(三维)机织织物销量、收入、价格及毛利率（2017-2022）5.7.4 Textum Weaving Inc.公司简介及主要业务5.7.5 Textum Weaving Inc.企业最新动态6 不同产品类型3D(三维)机织织物分析6.1 全球不同产品类型3D(三维)机织织物销量（2017-2028）6.1.1 全球不同产品类型3D(三维)机织织物销量及市场份额（2017-2022）6.1.2 全球不同产品类型3D(三维)机织织物销量预测（2023-2028）6.2 全球不同产品类型3D(三维)机织织物收入（2017-2028）6.2.1 全球不同产品类型3D(三维)机织织物收入及市场份额（2017-2022）6.2.2 全球不同产品类型3D(三维)机织织物收入预测（2023-2028）6.3 全球不同产品类型3D(三维)机织织物价格走势（2017-2028）7 不同应用3D(三维)机织织物分析7.1 全球不同应用3D(三维)机织织物销量（2017-2028）7.1.1 全球不同应用3D(三维)机织织物销量及市场份额（2017-2022）7.1.2 全球不同应用3D(三维)机织织物销量预测（2023-2028）7.2 全球不同应用3D(三维)机织织物收入（2017-2028）7.2.1 全球不同应用3D(三维)机织织物收入及市场份额（2017-2022）7.2.2 全球不同应用3D(三维)机织织物收入预测（2023-2028）7.3 全球不同应用3D(三维)机织织物价格走势（2017-2028）8 上游原料及下游市场分析8.1 3D(三维)机织织物产业链分析8.2 3D(三维)机织织物产业上游供应分析8.2.1 上游原料供给状况8.2.2 原料供应商及联系方式8.3 3D(三维)机织织物下游典型客户8.4 3D(三维)机织织物销售渠道分析9 行业发展机遇和风险分析9.1 3D(三维)机织织物行业发展机遇及主要驱动因素9.2 3D(三维)机织织物行业发展面临的风险9.3 3D(三维)机织织物行业政策分析9.4 3D(三维)机织织物中国企业SWOT分析10 研究成果及结论。

纬编针织物三维仿真技术研究进展

纬编针织物三维仿真技术研究进展作者：任怡芸宋晓霞来源：《浙江纺织服装职业技术学院学报》2023年第03期摘要：随着计算机技术的快速发展，基于三维仿真技术的纬编针织物的仿真结果相比二维仿真更加接近实际织物，但是由于织物组织的多样性和处理数据的庞大，仿真的效果不够理想，复杂织物的仿真速度与真实度模拟有待加强。

在分析国内外学者对仿真技术的研究中，从纱线和线圈结构两个方面阐述了纬编针织物的三维仿真历程，分析了三维仿真技术存在的主要问题和发展趋势。

认为该仿真技术会朝着织物材料与组织多元化、适应织物品种多元化、仿真技术多元化和应用范围多元化等4个方向发展。

关键词：三维仿真；纬编针织物；线圈模型中图分类号：TS186.1 文献标识码：A 文章编号：1674-2346（2023）03-0050-06Research Progress of 3D Simulation Technology for Weft Knitted FabricsREN Yiyun SONG Xiaoxia（School of Textile and Fashion， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620，China）Abstract： With the rapid development of computer technology，the simulation results of weft knitted fabrics based on 3D simulation technology are closer to the actual fabrics than 2D simulation.However，due to the diversity of fabric organization and the huge processing data，the simulation effect is not ideal，and the simulation speed and reality of complex fabrics need to be strengthened.Based on the analysis of the research of simulation technology by domestic and foreign scholars，this paper expounds the 3D simulation process of weft knitted fabrics from two aspects of yarn and coil structure，and analyzes the main problems and development trend of 3D simulation technology.It is believed that the simulation technology will develop in four directions，which are the diversification of fabric materials and organization，the diversification of fabric varieties，the diversification of simulation technology and the diversification of application range.Key words： three-dimensional simulation;weft knitted fabric;coil model三维仿真技术是利用编程语言和虚拟显示技术对纱线、线圈结构和织物花型等进行模拟。

纺织结构复合材料三维模型设计[1]

纺织结构复合材料三维模型设计Design3D Models of Textile St ruct ural Composites杨朝坤,朱建勋,张建钟,徐正亚,胡方田(中材科技股份有限公司南京210012)YAN G Chao2kun,ZHU Jian2xun,ZHAN G Jian2zhong,XU Zheng2ya,HU Fang2tian(Sinoma Science&Technology Co.Lt d.,Nanjing210012,China)摘要:根据纺织复合材料结构和工艺的特点,考虑到空间纤维束的相互纽结和紧密挤压而造成的纤维束的弯曲和截面变形,建立了机织和编织三维实体几何模型和工艺过程的动画模拟。

所建模型与通过切片制作、数据采集和处理的图像进行比较并修正,取得了较为合理的纤维束中心线拟合效果。

为纺织结构复合材料的有效弹性性能预报和R TM工艺模拟仿真奠定了模型基础。

关键词:纺织结构复合材料;三维模型;纤维束;图像处理文献标识码:A 文章编号:100124381(2007)Suppl20207205Abstract:The t hree2dimension Woven and braided geomet rical model and t he animating simulation of t he craft process is p ropo sed based on t he characteristics of t he textile st ruct ural composites and craft. t he state of intertwisted and tightly squeezing yarns in model is taken into account which result s in yarns curving and deforming.Wit h comparing t he established model and images which obtaining f rom slice2making and data acquisition and image processing,reasonable fitting curves of yarn center line are achieved.The investigation offers a f undamental support to predict effective elastic properties and R TM simulating work.K ey w ords:textile st ruct ural compo sites;t hree2dimension model;fibre tow;image p rocessing 在先进航空材料中,纺织结构复合材料占有重要的一席之地。

纱线3D建模研究进展

中原工学院学报
２１００年
第２卷１
通过压扁系数和方圆比系数自动设计的纱线截面有圆
形、圆形、道型、形、角矩形、透镜、石型等椭跑方圆凸钻
三维效果ｌ＿１．该模型可以对不同结构纱线进行三维模拟，扩展到织物仿真中．型不论在纱线外观模并模拟上还是在纱线捻度建模上都有新的突破，纱线仿使
表示纱线的整体形状．因此，线的三维设计方法可纱
从纱线截面控制方法和纱线中心线控制方法进行分
类．纱线的三维建模包括纱线截面模型、线中心线纱
模型以及外观整体建模．
收稿日期：０９１ —０２０ — ２８作者简介：银银（９４－）女，南驻马店人，士生．孙１８－，河＿硕
中图分类号：Ｔ１４Ｓ０
纺织ＣＡＤ越来越广泛地应用到实际生产中，要
纱线三维建模也是织物结构建模的基础，虑到考织物结构复杂多样，纱线在织物中空间屈曲、伸展和压缩状态不同，故理想的三维纱线模型不仅要适用于以上所有纱线截面模型和不同纱线中心线模型，重要更的是能够确定纱线中心线上重要点的精确位置，够能扩充模型使其可根据不同要求构建三维纱线，能应并用于织物结构与外观模拟．

基于Unity 3D仿真技术的转杯纺纱虚拟仿真实验建设与教学应用

ISSN 1002-4956 CN11-2034/T实验技术与管理Experimental Technology and Management第38卷第3期2021年3月Vol.38 No.3 Mar. 2021DOI:10.16791/ki.sjg.2021.03.032基于Unity3D仿真技术的转杯纺纱虚拟仿真实验建设与教学应用张玉泽，管晓宁，丁倩，冯波(东华大学纺织学院，上海201620 )摘要：转杯纺纱机占地面积大、能耗高、单台套价格高，且其纺纱过程封闭不可视，不利于实验教学的开展；同时，现有转杯纺纱教学时长有限，主要以理论为主，不符合新工科背景下以实践为主的教学要求。

为解决上述问题，该文将虚拟仿真技术应用到转杯纺纱教学中，利用Unity 3D仿真技术对转杯纺纱机各部件进行仿真，并显示其装配效果；同时将纺纱过程虚拟化，使学生能够对转杯纺纱机和转杯纺纱的成纱加捻机理有更直观的认识。

利用虚拟技术不仅有效地缩短了学生的学习时间，提高了学习效率，还为纺织工程其他专业课程的改革提供新的思路和方法a关键词：转杯纺纱；Unity 3D;虚拟仿真；实践教学；纺纱中图分类号：TS103.2 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2021)03-0158-06Rotor spinning virtual simulation experiment construction andteaching application based on Unity 3D simulation technologyZHANG Yuze,GUAN Xiaoning,DING Qian,FENG Bo(College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China)Abstract:The rotor spinning machine is energy intensive, occupies large space and is associated with very high cost. Additionally, the rotor spinning process is operated in an enclosed space which hinders the experimental teaching. Due to the limited teaching time, most of the lectures are conducted theoretically rather than practically. This implies that the standard teaching requirements under the new engineering curriculum are not met. Thus, virtual simulation technology is applied to the teaching of rotor spinning to overcome the above problems. Unity 3D simulation technology is used to simulate each part of the rotor spinning machine and display its assembly effect. Also, the virtualized spinning process provides the students a more intuitive understanding of the machine and spinning mechanism. The use of virtual technology can not only effectively shorten the learning time and improve the learning efficiency for the students, but also provide new ideas and methods to reform other professional courses of the textile engineering.Key words:rotor spinning; Unity 3D;virtual simulation; practical teaching; spinning纺纱学是一门应用学科，具有很强的实践性。

服装面料三维造型研究及其应用

图５面料堆砌三维造型
全新的科技感。圃
参考文献（略）
纺织导报ＣｈｎｅｔｅＬａｅ－０１．ｉａＴｘｉｅｄｒ２Ｎｏ２ｌ０
７，５
貌，使服装造型更多变，并赋予服装
高温印烫设备主要指转移印花机
器、温高压汽蒸锅。面料或服装高将平面化的状态通过聚集、绞、曲、拧扭折叠或其他一些变形手法进行变化，然后保持变形状态喂入转移印花机、
装面料、装造型三者之间有效的统服
一
１．机械压褶设备三维造型．１３
机械压褶设备分为电热模压褶
工艺和长车汽蒸定形工艺。过机械经压褶成形工艺后整理的各种面料，具
是决定服装最终效果的关键。
如职业女装的设计要求端庄大
ＷＷＷｌｄｅｏｃｉｔｅａｒｃｍＦｅｘ
圈
应用技术
ＡｐｒｌｅｈｎｏｇｐａｅｃｏｌｙＴ
上装。
高温高压汽蒸锅（性创作可用高压个
物）贴等工艺技术，可创作出极拼方具创意与美感的作品。
ห้องสมุดไป่ตู้
有浮雕图形整齐清晰和成形稳定的优点（３。图）机械压褶成形工艺产能较大，效率较高，可控性强，是一种比较成熟的面料三维再造工艺。器压裥机造型的形态主要以规则连续的褶裥为主，变化的空间不大，般是通过调一节机器齿轮改变褶裥的数量、小和大方向等要素，使之进行一系列的组并

三维机织复合材料力学性能分析与研究

摘
要：通过对三维机织复合材料几何细观结构的研究，分析了三维机织复合材料的力学性能，采用椭圆形纤维束截面假
设并结合实际的纱线形态建立了一种新的三维机织复合材料力学模型，对三维机织复合材料的拉伸、压缩和层间剪切强度进行了理论分析，并与实验结果进行了对比，验证了力学模型的正确性。关键词：三维机织复合材料；力学性能：分析
黄学峰，三维机织复合材料力学ｌ能分析与研究等：生
Ｆｉｂｅｒ
应用开发
ｇａｓｌｓ
中图分类号：Ｑ１１７７７Ｔ７．．７
文献标识码：Ａ
三维机织复合材料力学性能分析与研究术
黄学峰，张立泉，朱梦蝶，梁素兰，阮见
（中材科技股份有限公司，南京２０１）１０２
基金项目：江苏省自然科学基金（Ｋ０６２）Ｂ２０７４收稿日期：２１— ２０００１— ７作者简介：黄学峰，男，１７年４９９月，中材科技股份有限公司先进材料事业部工程师。
透镜纤维束截面假设讨论了结构和几何参数对弹性
Ｋｅｙｗｏｒ：３ｗｏｅｏｏｉ；ｍｅｈｎｃｌｒｐｒｅ；ａａｙｉｄｓＤｖｎｃｍｐｓｅｔｃａｉａｏｅｔｓｐｉｎｌｓｓ
０前言
三维机织复合材料以其比刚度大、比强度高、重量轻、具有良好的可设计性和较高的冲击损伤容限等优点ｎ２日益受到人们的关注，在众多领域有着，３巨大的应用前景。随着越来越多的三维机织复合材料结构件被广泛应用在航空、航天等领域，三维机

纱线仿真模型的建立

２１年第１０１期
研究开发
・３・３
纱线仿真模型的建立
杨青，范秀娟
（北京服装学院信息工程学院，北京１０２）００９摘要：根据纱线的形态结构和性质，分别用虚拟现实技术ＶＲＭＬ及非均匀有理Ｂ样条（ＲＢ）ＮＵＳ曲面算法时纱线
ＮＵＲＢ（均匀有理Ｂ样条）面算法两种方法实现Ｓ￣曲了纱线外观曲面的仿真，以后进一步分析纱线、物为织
的物理机械性能和实用性能提供了辅助手段。
ｓｉ［，ｐｅｘＹｚ…］ｎ／纱线各点坐标／ｓａｅｘｚ… ］ｃｌ，［
随着纺织技术的快速发展，算机仿真逐渐应用计
到纺织领域，于计算机辅助的纺织品设计变得越来基越重要，物的外观仿真技术也在不断进步。纱线是织组成织物的基本单元，线模拟的好坏直接关系到织纱
／某点的缩放比例／
ｓｌｏｉＴＲＵＥｄ
１采用ＶＲＭＬ建立纱线模型
ＶＲＭＬ文件最基本的组成部分是节点，它是由许多节点之间并列或层层嵌套而构成的。每个节点都是
／是否为实体造型／
｝
由域组成，每个域都有域值，这些域值指定了一个场景
的节间模型。实现过程中的原型接口代码如下：ＰＴＯａｉｉ［ＲＯｎｊ＿ｅｆｌＶｅ３ｏａｅ００００００００ＯｉｄＭＦｃｆｓｖｌ［，，］ｅｐｕ／位置插补域值／

三维编织预制件单胞模型的参数化

截面在编织过程中以及在制件内部均为圆形，均且
收稿日：２０－－期０６７１０３
基金项目：天津市科委自然基金（６ＦＭＣ３０；０３０３０ＹＪＪ０１０１６４１）１
作者简介：冯驰（９６）１７－，女，硕士研究生，主要从事液体复合材料成型技术研究。
过位置。其独有特征是能够在复合材料的厚度方向提供增强作用，同时还具有复杂制件的可成型性。因此。三维编织预制件是一种在单胞３个方向上都有纤维取向排列的纺织结构。这种复杂的空间
上真实地反映单胞的实际构造。本文将在李典森等提出的三维五向单胞基础上，ＰｏＥ中实现三维四向理想化单胞模型的建在ｒ／立，包括内部单胞、表面单胞和棱角单胞的实体模型；从编织原理出发，分析编织工艺参数间的关系，对单胞模型进行参数化设计。
系在模型中未能可视地表现出来，因此不能从细节
结构的纤维预制件来说，在典型的可重复结构即单
胞中包含决定纺织复合材料可成型性、渗透性和最终性能的重要工程参数：纤维体积含量和纤维取向角。因此，大多采用单胞分析法对其进行分析。三维编织技术是二维编织技术的扩展，编织时纱线通
模型中真实反映了纤维尺寸和纱线走向。基于编织工艺参数间的关系，在Ｐ／ｗＥ中实现了参数化设计，不同编织角下的各种单胞模型可自生成。作为三维编织预制件中的周期排列微观结构，参数化单胞的建立为进一步研究三维整体编织复合动
材料的性能提供了便于应用的理论分析模型。

三维织物成型技术与应用研究

三维织物成型技术与应用研究一、引言在今天的科学技术领域，三维织物成型技术已成为热门话题。

这项技术的应用范围极其广泛，可以用于汽车制造、航空航天、医疗器械等众多领域。

本文将介绍三维织物成型技术的特点、发展历程及应用领域，并探讨其未来发展和应用前景。

二、三维织物成型技术的特点三维织物成型技术是目前先进的纺织技术之一。

与传统的二维织物不同，三维织物由多个层次的纱线构成，可以制造出更具立体感和功能性的织物产品。

由于其特殊的结构，三维织物还具有以下几个特点。

1. 具多层次三维织物是由多个不同层次的纱线交错织成的。

在织物的整体结构上，这些纱线之间存在着不同的层次差异，因此，三维织物与传统的二维织物相比，具有更为立体感的外观。

2. 具有复杂的结构三维织物中的每一层都具有复杂的结构，从而使得成品更具有复合性和可塑性。

因此，三维织物的成型更加灵活，设计师可以灵活地调整织物的结构，以适应不同的需求。

3. 具有多样化的用途三维织物的应用范围非常广泛，可以用于制造汽车座椅骨架、高铁座椅表面织物、内衣衬垫等。

与此同时，三维织物还可以用于医疗行业，如制造人工血管、人工皮肤、医用绷带等。

三、三维织物成型技术的发展历程三维织物成型技术的起源可以追溯到20世纪60年代，当时，美国、德国、日本等国家开始在纺织行业开展三维织物的研究。

之后，随着研究的不断深入，三维织物成型技术得到了进一步的发展。

在90年代初，世界各国的纺织科技研究单位都加强了与三维织物成型技术相关的研究工作，不断探究新的成型方式，开发新的纱线材料，打磨制造技术。

这些努力，为三维织物的市场推广和发展奠定了坚实的基础。

近年来，随着混杂现代工艺、声波、智能检测与计算机技术的引入，三维织物成型技术得到了更为迅猛的发展。

其中，最为突出的是三维打印技术，该技术在汽车、医疗、航空等领域得到广泛应用。

四、三维织物成型技术的应用领域目前，三维织物成型技术的应用领域非常广泛。

以下是应用领域的一些典型案例。

纱线和针织物导湿结构模型和应用研究

ｎ— —
元，线圈由圆弧与直线相连而成，圈弧为一个半圆，沉降弧为一个四分之一圆弧，而有线圈长度［从
纱线捻角。
１４纱中毛细管液态水运输的流量［．］纱中一根毛细管液态水运输的流量可由式（）８求得
维普资讯
第２８卷第１期
姗年２月
东华大学学报（自然科学版１
ＪＫＡＬＯＯ（ＵＡＵＶＲｒＹＯＵＮＦＤＮ；ＨＮＩＥＳｒ
Ｖ１２、Ｎ．ｏ．８ｏ１Ｆｂ．２２ｅ肿
纱线和针织物导湿结构模型和应用研究
＝
Ｈ＝｛Ａ２詈Ｄ＋Ｂ＋
针织物的覆盖系数为
＝
（）１５
Ｄ
（６１）
（）９
一
式中： —— 毛细管液态水运输的线速度（ｓ。ｍ／）１６一根纱中毛细管液态水运输的总流量．
一
将式（６代入式（２、１）且日＝￡，１）１）（３中，２针织物个线圈中毛细运输的流量分别为
ｒ＝０１３ｄ．１（）３
１２缈中毛细管根数和纤维根数．图１为一层纤维缠绕纱轴而成的纱线，中有７纱根纤维，根毛细管。当纱线为多层结构时．６纱中第一层纤维形成图１所示的“ 隙聚集态结构 ” 自第二层空，起，纤维之间既有空隙又不能紧贴，形成“ 紧密聚集态
式（７，物里外层线圈中毛细运输的流量分别为１）织
Ｑ：
．ｌ１
４］— ｒ

棉纱拉伸性质的建模研究

第２９卷第２期２１０２年２月
机
电
工
程
Ｖｏ．２９１Ｎｏ．２Ｆｅ．２２ｂＯ１
Ｊｕａｆｃａｉａｏｒｌｏｈｎｃｌ＆ＥｌｃｒｃｌｇｎｅｉｇｎＭｅｅｔａｉｅｒｉＥｎｎ
棉纱拉伸性质的建模研究
黄成，震 பைடு நூலகம் 吴
ｓｎｌｈｐｍｉｒｃｍｐｔｒｗａｓｄｔｏｌｌｔｅ５ＢＹＧ５ＣｓｅｔｒｅａｔｉｈＣ１６ａａａｑｉｉｏａｄｗａｓｄｔｉｇｅｃｉｃｏｏｕｅｓｕｅｃｎｒｈ７ｏｏＨ２０ｔｐｍｏｏｘｃｌｗｈｌｔｅＰＩ７８ｄｔｃｕｓｔｎｃｒｓｕｅｙｅｉｏ
Ｋｅｒｓａｎｍｏｅ；ｔｎｉｒｐｒｙｉｃｅａｔｙｗｏｄ：ｙｒｄｌｅｓｌｐｏｅｔ；ｖｓｏｌｓｃｅｉ
ＨＵＡＮＧＣｈｅｇ．ＷＵｈｅ－ｕｎＺｎｙ
（ａｕｔｏｃａｉａＥｇｎｅｉｇ＆ＡｔｔｎＺｅｉｇＳｉＴｅｎｖｒｔ，Ｈｎｚｏ０，ＣｉａＦｃｌｆｙＭｅｈｎｃｌｎｉｅｒｎｕｏｉ，ｈｊｎｃ一ｅｈＵｉｓｙａｇｈｕ３０１ｍａｏａ－ｅｉ１８ｈｎ）
关键词：纱线模型；拉伸性能；粘弹性中图分类号：Ｓ１０１Ｔ３Ｔ１；３；Ｈ１５文献标志码：Ａ文章编号：０１４５（０２０一１７－１０ — ５１２１）２－７一３００

三维机织复合材料单胞模型各向异性的有限元分析

定。相比于传统的层合板结构和二维机织复合材料，三维机织物预制体中弯曲的经纱在织物厚度方向上的分量增强了复合材料在厚度方向上的性能４Ｊ。由于三维机织复合材料在厚度方向上具有
更强的剪切强度，并且同时具有耐冲击、不易分层等优点，其不仅在军事领域，而且在建筑、交通、国防、航天航空等领域有着巨大的应用潜力。在理想的状态下，三维机织复合材料在空间上是由许多个重复循环的单胞结构组成的。在承受载荷作用时，复合材料中的单胞结构间发生相互作用，进而在宏观角度上表现为复合材料的力学行为及力学性能 ’ ｍＪ。传统实验方法对于复合材料单胞结构的力学性能分析存在困难，所以更多的专家和学者选择使用数值模拟的方法对复合材料单胞结构进行力学性能分析［】］。张典堂等使用纤维嵌入矩阵单胞有限元方法评估了三维编织复合材料的力学
元模拟方法具有更加灵活的可设计性和准确性，所
制备的三维机织物预制体增强树脂基体的复合材
料¨ ＿３＿。三维机织物预制体由弯曲的经纱和伸直的纬纱组成，其中弯曲的经纱通过捆绑作用将纬纱固
摘要：使用三维绘图软件Ｐｒｏ／Ｅ绘制出三维浅交弯联机织复合材料数字化结构模型，借助大型有限元分析软件ＡＮＳＹＳ

三维单纱的计算机模拟

ＡｂｔａｔＴｈ￣ｎｔｅｐｏｕｔｄｖｌｐｎｅｉｄａｄｒａｉｅｙｒｉｌｔｇｅｆｃ，ｔｅｃａｇｆｙｒｌＳｓｒｃｏｓｏｅｈｒｄｃｅｅｏｍｅｔｐｒｎｅｔａｎｓｍｕａｉｆｔｈｈｎｅｏａｎｅＯＳｏｚｎｅｓｃｉｎａｄｓａｅｐｓｔｎｏａｎｃｎｅｘｓｏｈｅ－ｉｎｉｎｌｙｒｔｔｒｒｉｃｓｅａｅｎｆｂｉｔｕ－ｅｔｎｐｃｏｉｏｆｙｒｅｔｒａｅｆｒｅｄｍｅｓｏａａｎｓｏｉｔ・ｍｃｕｅｗｅｅｄｓｕｓｄｂｓｄｏａｒｃｓｒｔ・ｔｒｅｒｅｍｏｅｎｉｇｏｔｃｓｒｃｕｅｐｒｍｅｅｏｏ — ｉｕａａｎｔｓｂｉｈｅｌｙｒｈｅ — ｉｎｉｎｌｕｅＰｉｄｌａｔｅｍｅｒｔｕｔｒａａｔ￣ｆｎｎｃｒｌｒｙｒｏｅｔｌｈｔｅｒａａｎｔｒｅｄｍｅｓｏａｅｉｃａｓｓｒｃｕｅｍｏｅ．ＲｃｌｏｔｅｄｖｌｐｎｏｌｏｉｕｌＣ＋＋ａｄＯｐｎＧＩ．ｆｃｏｓｏｉｈｉｇａｄｙｒｔｒｌｅｅｔｕｔｒｄ１ｅｕ’ ｈｅｅｏｍｅｔｔｏｓｆＶｓａｔｎｅａｔｒｆｌｔｎｎａｎｍａｅｉｒｇａｗｐｔｎｙｒｈｅ・ｉｎｉｎｌｔｕｔｒｄｌｔｅｌｅｔｒｅｄｍｅｓｏａｏｕｅｉｌｔｎｆｒａｓｎｌｙｒ．ｕａｎｔｒｅｄｍｅｓｏａｓｒｃｕｅｍｏｅｏｒａｉｈｅ — ｉｎｉｎｌｃｍｐｔｒｓｍｕａｉｏｉｇｅａｎｉｚｏＫｅｏｄｙＷｒｓ

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第一章绪论
分的参数作修改，模拟图像都会实时的进行调整，保持输入数据和显示输出同步。

该系统提供以下功能“”：
·经纬纱方向可以使用最多１６种不同的纱线
·可以改变经纬纱排列顺序
·每根纱线可以显示期望的颜色
·经纬纱密度可以单独设定
·单层织物可以由经纬纱自由定义
·纱线截面或轮廓随经纬纱系统而改变
·纱线尺寸可由输入的绝对精确数值决定
·每根纱线间和纱线层间的位置是可变
模拟效果图如下：
图１．１Ｅａｔ的３Ｄｗｅａｖｅ模拟效果图
２、ＮｅｄＧｒａｐｈｉｃｓ：该软件是提花织机软件，由织纹编辑、织机编辑、织物编辑和产品生产几个子系统组成；可以从纱线库中调用需要的纱线，也可以编辑经纬纱的颜色和排列；可以由简单组织转换成复杂组织，也可从复杂组织转换成简单组织；能够模拟显示股线、花色纱、花式纱等各种纱线的织物模拟效果；织物
第一章绪论
的生产设计数据可在各个子系统交换、显示、打印、存储；在向导工具的帮助下，可以多角度观测织物的三维模拟效果。

模拟效果如下图１．２所示…１。

图１．２ＮｅｄＧｒａｐｈｉｃｓ织物的三维模拟效果图
３、ＳｅｏｔＷｅａｖｅ：ＳｃｏｔＷｅａｖｅ由多个功能完善单一系统组成。

有纱线设计系统，工艺图设计系统，大小提花设计系统，天鹅绒大小提花设计系统和动态悬垂性模拟系统。

纱线和工艺图设计系统是提花设计该系统的基础，通过扫描现有的纱线、织物，分析织物结构和纱线排列顺序，获得纱线和织物组织的相关参数，改变相关纱线组织参数获得不同的设计目标，模拟仿真设计织物的三维外观，控制织机生产设计的产品。

Ｗｅａｖｅ３Ｄ是提花设计系统的一个子系统，允许观察者改变观察点，来多角度观察研究不同层织物的结构形态和不同组织点区域内纱线的截面形态。

外观动态悬垂性模拟系统是一个三维可视化工具，显示ＳｅｏｔＷｅａｖｅ织物覆盖在真实的三维模型上时的动态形变状态和阴影形态，用以表示织物的服用悬垂性能。

Ｗｅａｖｅ３Ｄ显示的模拟效果如下图所示【１２１。

图１．３ＳｃｏｔＷｅａｖｅ织物的三维模拟效果图
讨论图像分析和图像处理技术。

但从其它图像处理方面获得的相关参数均可作为本模型的参数。

纱线的长短轴径值为纱线数码照片在显示器上的尺寸大小（象素点与某一辨率下一象素点所代表的尺寸的乘积）与放大倍数的比值。

图３．５府绸纬线数码照片
捻度是指纱线单位长度上的加捻的回数，主要作用是增加纱线中的纤维间的抱合力，以提高纱线的强度。

捻度小时，纱线的强度小，但纱线柔软，在织物中容易形变；反之纱线的刚度大，在织物中不容易压扁变形。

纱线的捻度可由腿捻法获得，也可根据需要自定义。

捻向是加捻的方向，分为ｚ捻和ｓ捻。

自下而上，自左而右的Ⅱｑｚ捻；自上而下，自右而左ＮＳ捻。

纱线的捻向对织物的外观和手感有很大的影响。

如平纹组织中，经纬纱捻向不同，则织物表面反光一致，织物光泽较好，经纬交叉处不密贴，可使织物松厚柔软。

纱线的捻向由相关参数直接控制。

纱线的体积重量表示每立方厘米纱线的克数，它随组成纱线的纤维种类、性质、及纱线的捻、细度不同而不同。

对于不同原料的纱线体积重量有不同的参考数值，见表３．１。

根据表３，ｌ选择纱线的体积重量值。

表３．１各类纱线的体积重量
Ｉ纱线原料棉毛缒化纤
一
ｌ体积重量（ｇ／ｅｒａ３）０．７０一０，ＯＯ．６５一Ｏ．８１Ｏ．９０—Ｏ，９５Ｏ．８４一Ｏ．９０
３．２．３纱线切片建模
根据２．２．３．３节关于三维曲面造型技术中两种主要方法（多边形网格和参数化）的优缺点分析可知，参数化曲面造型技术较多边形网格曲面造型技术在简洁性、局部修改和精度控制方面有很大优势。

在描述外形变化简单的曲面时（如纱线截面），参数化曲面造型技术显然是较合适的选择。

第三章三维纱线模型的建立
由此所绘得的纱线表面形态仅是网格状的三维图形，模拟结果如图３．７，三维网格图己能够比较详尽表示纱线的表面形态：图３．８为相对应的线框图，且绘制出相对应的控制点，线框图能够清晰的显现纱线的捻度走向路径和纱线截面直径尺寸的变化。

要想得到真实感较强的纱线模拟图还需要对其进行光照材质处理，这些将放在下章进行介绍。

图３．７三维网格状纱线图图３．８三维纱线的线框图
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