織物開關(guān)結(jié)構(gòu)仿真與壓縮性能研究.pdf

1、織物開關(guān)作為智能紡織品的一種，由柔性導(dǎo)電紗線和絕緣紗線共同織造而成。它既保留了傳統(tǒng)紡織品柔軟、透氣的特征，又具備電子器件控制電路通斷的功能?？梢詫⑵淇椚敕椈蚣矣醚b飾材料，用來撥打電話、控制照明和其他電子設(shè)備。因此織物開關(guān)會在可穿戴紡織品領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用，其具有十分廣闊的發(fā)展前景。
　　壓縮性能是反映織物開關(guān)質(zhì)量的一個重要指標，研究織物開關(guān)壓縮性能的優(yōu)劣必須通過按壓的方式來實現(xiàn)。本課題根據(jù)織物開關(guān)組織結(jié)構(gòu)，結(jié)合實際材料屬性，

2、采用有限元的方法對織物開關(guān)的按壓過程進行仿真，分析、研究織物開關(guān)的按壓變形情況，探討支撐部分高度、支撐部分彈性以及絕緣紗線材料屬性對織物開關(guān)壓縮性能的影響，為織物開關(guān)的織造提供指導(dǎo)、借鑒，減少材料的消耗，節(jié)約成本。最終研制出性能優(yōu)異的織物開關(guān)，為智能紡織品的發(fā)展做出貢獻。
　　首先，對貫穿接結(jié)織物開關(guān)組織結(jié)構(gòu)分析、假設(shè)，根據(jù)紗線幾何尺寸，使用PRO/E5.0構(gòu)建了織物開關(guān)基本幾何模型。采用隱式方法，借助ANSYSWorkbench

3、14.5模擬了球體按壓織物開關(guān)的響應(yīng)過程，分析了織物開關(guān)的變形情況。通過提取球體反作用力得到仿真載荷-位移曲線，與壓縮性能測試實驗獲得的曲線進行對比，仿真結(jié)果與實驗結(jié)果吻合程度不太理想。
　　其次，對織物開關(guān)基本模型進行改進，將紗線交織而成的第一部分的支撐部分以及第二部分的孔洞部分簡化成實心立方體與孔洞部分上、下層相連，建立了織物開關(guān)改進幾何模型。采用相同的仿真方法模擬了球體按壓改進模型的響應(yīng)過程，分析了改進模型的變形情況。仿真曲

4、線與實驗曲線基本吻合，改進模型有效地解決了基本模型邊界固定約束的問題，提高了仿真結(jié)果的精度。
　　最后，導(dǎo)通壓力是反映織物開關(guān)壓縮性能好壞的重要參數(shù)?；诳椢镩_關(guān)改進模型的有限元仿真，探討了支撐部分高度、支撐部分彈性以及絕緣緯紗材料屬性對織物開關(guān)導(dǎo)通壓力的影響。結(jié)果表明:支撐部分2、3層使用2合股尼龍襯墊紗的導(dǎo)通壓力優(yōu)于使用3合股襯墊紗的導(dǎo)通壓力。絕緣緯紗使用滌綸短纖的導(dǎo)通壓力優(yōu)于使用滌綸長絲的導(dǎo)通壓力。支撐部分2、3層使用滌綸短