經(jīng)編間隔織物力學(xué)性能研究.pdf

1、經(jīng)編間隔織物是在雙針床經(jīng)編機上生產(chǎn)的一種三維立體結(jié)構(gòu)紡織品，由兩個表面織物層和一個間隔絲層組成，特殊間隔層的存在使得經(jīng)編間隔織物具有獨特的物理和力學(xué)性能。經(jīng)編間隔織物作為一種功能性紡織品，有著很多的潛在用途，特別是作為一種抗壓、緩沖、舒適、環(huán)保的新型襯墊材料，在床墊、座墊領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注。
　　 本文首先從經(jīng)編間隔織物的線圈結(jié)構(gòu)入手，分析了經(jīng)編間隔織物的組成和結(jié)構(gòu)參數(shù)；歸納了間隔層立體結(jié)構(gòu)的類型，并采用數(shù)學(xué)方法描述了間隔絲

2、與上下表層織物的連接點的坐標(biāo)及墊紗角度；提出了較為準(zhǔn)確、簡便的間隔絲送經(jīng)量估算方法；通過實驗數(shù)據(jù)討論了影響織物厚度與脫圈板距離差異的因素。
　　 壓縮性能是經(jīng)編間隔織物最重要的力學(xué)性能，是用來反映其承載能力、柔軟性和舒適性的物性指標(biāo)，也是本文研究的重點內(nèi)容。在對經(jīng)編間隔織物線圈結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，本文理論分析了間隔織物的壓縮機理，建立了間隔層的受力模型；對各種經(jīng)編間隔織物樣品進行了平板壓縮和球體壓縮壓縮性能測試，通過平板壓縮測得各

3、種結(jié)構(gòu)參數(shù)下的經(jīng)編間隔織物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、壓陷硬度和支撐因子，探討了織物對壓縮性能的影響；通過球體壓縮探討間隔織物在實際應(yīng)用時的壓力分散作用。
　　 為了更全面地探討經(jīng)編間隔織物的力學(xué)性能，本文還對經(jīng)編間隔織物的壓縮耐久性、緩壓性能、振動特性和拉伸性能等力學(xué)性能進行了測試，通過實驗數(shù)據(jù)定性分析了織物結(jié)構(gòu)參數(shù)與這些性能之間的關(guān)系，為其在襯墊材料上的應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù)。
　　 針對經(jīng)編間隔織物的結(jié)構(gòu)特征和受力變形情況，本文建

4、立了經(jīng)編間隔織物的有限元模型，對經(jīng)編間隔織物進行平板壓縮和球體壓縮的計算機仿真分析，探討不同結(jié)構(gòu)參數(shù)配置的經(jīng)編間隔織物在壓縮載荷下的受力及變形，并用實驗測試數(shù)據(jù)來修正有限元模型，最終得到的仿真結(jié)果與實驗結(jié)果在小變形和中度變形的情況下的相關(guān)程度較高，而有限元建模時對間隔絲和表層織物的理想假設(shè)造成了大變形時的仿真結(jié)果差異較明顯，這說明了有限元模型的可信度和適用范圍。由此，可以模擬不同結(jié)構(gòu)的織物壓縮變形情況，獲取相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)。本文還基

5、于壓縮性能測試和有限元模型仿真的壓應(yīng)力數(shù)據(jù)，對經(jīng)編間隔織物的間隔絲密度、間隔絲直徑、間隔絲的墊紗角度和脫圈板距離四種結(jié)構(gòu)參數(shù)在不同變形下的壓應(yīng)力進行了方差和回歸分析，得出各結(jié)構(gòu)因素的影響顯著性和回歸方程。有限元模型的建立為經(jīng)編間隔織物力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)的進一步研究提供了一種可行的思路，也為經(jīng)編間隔織物在結(jié)構(gòu)優(yōu)化及科學(xué)應(yīng)用提供了一種有效的方法。
　　 論文還對經(jīng)編間隔織物作為襯墊材料的性能要求進行了探討，運用力學(xué)性能研究結(jié)果，對其在床