緯編針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)研究與計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、紡織CAD技術(shù)是高科技技術(shù)在紡織工業(yè)中應(yīng)用的重要一環(huán)，針織物結(jié)構(gòu)研究是針織CAD技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。針織物結(jié)構(gòu)研究可建立針織物結(jié)構(gòu)模型，良好的線(xiàn)圈單元模型是準(zhǔn)確研究針織物結(jié)構(gòu)性能的前提條件。由于針織物結(jié)構(gòu)形態(tài)復(fù)雜，國(guó)內(nèi)在針織物結(jié)構(gòu)研究，尤其是針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)模型的研究方面，缺乏完善的理論分析與科學(xué)研究方法。 本文從針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)形態(tài)分析著手，運(yùn)用非均勻有理B樣條曲線(xiàn)建立了針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)模型，并在線(xiàn)圈單元模型建立的基礎(chǔ)上分析了織物組

2、織結(jié)構(gòu)，建立了具有較好適用性的針織物結(jié)構(gòu)模型，運(yùn)用圖像處理原理與技術(shù)實(shí)現(xiàn)了針織物結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)仿真，解決了線(xiàn)圈立體結(jié)構(gòu)的仿真問(wèn)題，為針織物風(fēng)格效果的模擬打下了基礎(chǔ)。本文運(yùn)用數(shù)學(xué)建模、圖像技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等方法，在針織物結(jié)構(gòu)分析與建模方法等方面做了不少創(chuàng)新性研究，取得了預(yù)期研究成果。主要研究成果和結(jié)論為： (1) 論文由針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)力學(xué)特征分析著手，在線(xiàn)圈非線(xiàn)性形態(tài)建模全新的研究領(lǐng)域進(jìn)行了大量的理論研究與探索，對(duì)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)建模分

3、析作了深入分析與研究，為研究針織物結(jié)構(gòu)建模提供了新方法。在對(duì)線(xiàn)圈建模的相關(guān)理論深入研究基礎(chǔ)上，運(yùn)用非均勻有理B樣條曲線(xiàn)首次建立了非線(xiàn)性緯編線(xiàn)圈單元模型和組織結(jié)構(gòu)模型，分析研究了線(xiàn)圈模型形態(tài)及形態(tài)控制的方法。 (2) 針對(duì)經(jīng)典Peirce線(xiàn)圈模型與實(shí)際線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)曲線(xiàn)形態(tài)吻合度不夠理想等問(wèn)題，通過(guò)對(duì)實(shí)際線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量深入研究的基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用NURBS曲線(xiàn)建立了形態(tài)可控的針織緯編線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)模型的新觀(guān)點(diǎn)，在織物復(fù)雜的非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)形態(tài)模擬

4、方面取得了十分有效進(jìn)展；論文在線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)上，運(yùn)用NURBS曲線(xiàn)建立了織物組織結(jié)構(gòu)，為研究分析不同組織的織物性能提供了有效的研究方法。 (3) 在線(xiàn)圈單元模型建立與分析的基礎(chǔ)上，分析了織物組織結(jié)構(gòu)建立的方法，運(yùn)用B樣條曲線(xiàn)建立了針織物多種基本組織結(jié)構(gòu)模型，并求解了三種基本組織結(jié)構(gòu)模型中數(shù)據(jù)點(diǎn)的值，在基本組織結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)上，建立了變化組織的結(jié)構(gòu)模型。計(jì)算了線(xiàn)圈模型的線(xiàn)圈長(zhǎng)度，求解了線(xiàn)圈模型曲線(xiàn)上型值點(diǎn)坐標(biāo)，運(yùn)用曲線(xiàn)

5、上離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)反求線(xiàn)圈模型曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)解析式，使線(xiàn)圈單元模型有了更好的實(shí)用性，同時(shí)使理論分析更具實(shí)用應(yīng)用價(jià)值，對(duì)織物產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、及工藝參數(shù)的優(yōu)化有較好的指導(dǎo)意義。 (4) 在線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)建模分析研究的基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)的方法準(zhǔn)確的驗(yàn)證了B樣條曲線(xiàn)線(xiàn)圈模型的實(shí)用性：在研究結(jié)果的誤差分析方面，運(yùn)用了回歸分析方法求解線(xiàn)圈模型的線(xiàn)圈長(zhǎng)度和實(shí)際測(cè)量線(xiàn)圈長(zhǎng)度之間的關(guān)系，得到了實(shí)際織物線(xiàn)圈長(zhǎng)度預(yù)測(cè)的線(xiàn)性回歸方程，為針織物的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及織物性能研究等提

6、供了十分有益的參考。 (5)在線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)建模仿真分析研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了針織物結(jié)構(gòu)仿真軟件的系統(tǒng)框架，基于OpenGL三維圖像系統(tǒng)的原理與方法，開(kāi)發(fā)了線(xiàn)圈單元模型及組織結(jié)構(gòu)模型NURBS曲線(xiàn)顯示的程序。所開(kāi)發(fā)的軟件流程清晰，結(jié)構(gòu)合理，程序簡(jiǎn)捷，仿真效果較好、實(shí)用性強(qiáng)。 國(guó)內(nèi)針織物結(jié)構(gòu)模型的研究尚處于研究初期，缺乏有效的研究理論和分析設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)。本課題的研究在針織物線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)建模理論研究與計(jì)算機(jī)織物仿真方面作了一些有益的探索