纬平针织物线圈三维几何结构与力学特性的分析

《纬平针织物线圈三维几何结构与力学特性的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、4．1．4实验结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．474．2针织物线圈力学模型的验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．2．1验证方法的选择及实验原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．524．2。2实验结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54第五章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．575．I主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．2研究中的不足⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．585．3展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯一58参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．．59发表论文及科研情况⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65H第一章绪论1．1引言纺织品的产生和发展有着悠久的历史，它在人类历史的进步和社会的发展中起着重要作用，着装的概念以及纺织品的产生是人类由蛮荒状态发展到文明社会的重要标志之一。几千年来，科学技术的进步极大地改变了人类的生产生活方式，但是人类制作衣物的方式相较于几千年前却没有发生根本的变似1l。目前，根据制作方式的不同，衣物的材料主要可以分为机织物和针织物。通常，机织物表面光洁平整具有

3、较好的悬垂性，比较适合用作外衣的面料；针织物手感柔软舒适，弹性、透气性好，比较适合制作内衣等贴合皮肤的衣物。针织物的柔软手感以及较大的弹性和透气性等性能与其结构密切相关，其独特的线圈构型赋予了针织物独特的物理机械特性【2】。凭借着自身的优良性能，针织物不仅在服用织物领域得到了极为广泛的应用，而且在产业用纺织品方面也获得了相当广泛的应用。针织物的独特性能在服用方面表现为：良好的透气性和弹性、较好的皮肤亲和性及良好的保暖性能；在产业应用上表现为：低密度高强度、良好的抗剪切性能以及良好的可复合性，可以作为高强度高模量低密度先进复合材料的增强体[31。社

4、会的进步和市场的需求是科学技术发展的动力源泉。近年来，随着新型材料的不断出现和针织结构材料性能的不断改进，针织结构材料的应用范围已经不仅仅局限于服用领域，伴随着新材料、新工艺的发展，针织结构材料在各种产业应用领域也得到了比较广泛的应用。材料的结构决定了材料的性质，同时，材料的性质也在制约着其应用范围。线圈是针织物组织的基本构成单元，线圈的结构及其物理特性决定了针织物的结构、性质以及其应用范围，因此彻底研究针织物的线圈结构，对于扩宽针织结构材料的应用范围有着重要的意义，这也成为了学术界共同为之努力的目标【4J。1．2针织物线圈结构研究概述不同的针织

5、线圈结构使得针织物具有变化多样的结构形态，同时也赋予了针织物不同的物理机械性能，针织物线圈的结构是针织物优良性能的基础f5。7】。有关针织线圈结构的研究是从机织物结构研究中延伸过来的，1947年Peiree[8】将他在研究机织物结构过程中得到的一些结论及假设引入到针织物几何结构的研究天津_丁业大学硕士学位论文中。他假设针织线圈是由直线段和圆弧组成，并以此为基础提出了著名的16倍理论，即在处于松弛状态的针织物中，单位线圈的长度是编织过程中所使用纱线直径的16倍，同时，他还进一步给出了用于计算针织物线圈长度的经验公式：f=2c+W+5．94d，式中C

6、是线圈之间的横向间距，w是线圈之间的纵向间距，d是纱线的直径。Peirce关于针织线圈的一系列假设和研究成果被视为研究针织物线圈结构和线圈长度的开山之作，为后续的研究工作提供了理论参考和方法借鉴。1953年，Doyle在Peirce研究成果的基础，卜系统地分析了纬平针织物组织线圈模型的问题，并取得了相应的研究成果。后续的Munden、Glaskin、Leaf等人对针织物线圈的机构及性质也进行了大量的研究，提出了学术界比较认可的线圈几何结构模型。1．2．1Peirce经典纬编线圈模型Peirce线圈模型【8】假设纱线在线圈中处于较为理想的松弛状态，

7、纱线在针织线圈中没有受到拉伸和压缩的外力作用；纱线的横截面呈均匀一致的圆形；该模型中线圈中的的针编弧与沉降弧用半圆弧表示，线圈中的针编弧和沉降弧用直线段连接起来；相邻横列线圈之间的针编弧与沉降弧之间是相切的几何关系，相邻横列线圈之间的沉降弧或相邻的针编弧也是相切的几何关系；针编弧与沉降弧所在半圆的外半径为2d，内圆直径为d。其线圈模型如图1．1所示，图中的W表示线圈的宽度，日表示线圈的高度，h表示线圈中圈柱的高度，线圈中圈柱的长度用f表示，三表示一个单位线圈的总长度。图1．1Peirce线圈结构模型示意图2第一章绪论根据几何计算得：W---4d(

8、1‘1)h=儿丽F砸酽=3．464d(1-2)l=忻丽---饥了d=3．606d0-3)H=h+4d---7．464d(1—4)L=2×