（纺织工程专业论文）贾卡经编针织物结构与仿真研究.pdf

摘要 摘要 贾卡经编针织物是利用提花技术生产的一类经编织物，它结构复杂，花纹精致，图 案丰富，在高档妇女内衣面料中占有重要地位。经编生产中贾卡装置工作原理复杂，织 物结构丰富，设计方法独特。研究贾卡经编针织物形成原理、结构特征、设计和仿真方 法，开发高效的贾卡经编针织物设计与仿真系统，将对贾卡经编针织物的开发和应用产 生重大影响。 本文首先系统地研究了各种贾卡经编针织物的形成原理，首次对贾卡经编针织物进 行了科学分类。根据形成方法的不同，贾卡经编针织物可分成五类，分别是衬纬型、成 圈型、压纱型、浮纹型和双针床无缝提花织物。接着本课题详尽地分析了各类贾卡经编 针织物的形成原理和结构特征，为建立贾卡经编针织物设计和仿真模型奠定了基础。 接着本文深入研究了贾卡经编针织物的设计模型，给出了贾卡经编针织物垫纱设计 模型、穿经设计模型、织物设计模型和意匠设计模型，尤其阐明了浮纹型贾卡经编针织 物和双针床无缝提花织物意匠图和组织结构之间的关系，意匠图和花型控制信息之间的 关系。基于矢量图绘制原理和一文档多视图技术，选择实用并且有效的单表存储结构和 双向链表数据结构，开发了贾卡经编针织物设计系统，并探索了一条快速正确设计贾卡 经编针织物的方法。 本文重点建立了贾卡经编针织物的仿真模型，以几何特征为依据建立线圈结构模 型，确定了各类线圈形态中控制点的数目和位置，并且以实际织物中线圈的位移和形变 规律为原型，对贾卡织物中线圈位移和形变的原理作了理论分析，完善了贾卡经编针织 物的仿真模型，在此基础上开发了贾卡经编针织物仿真系统。在实际仿真绘制时，为了 提高运行速度，可以采用两种方式进行仿真。一种是使用线段连接，这种方法仿真速度 非常快速，另一种是使用样条曲线连接，线圈美观流畅。 最后本文还建立了贾卡经编针织物的三维仿真模型，实现了三维仿真功能。本文以 0 g o k t e p e 等人建立的经编针织物三维线圈模型为基础，利用c 2 连续的三次n u r b s 保 形保凸插值算法，在基本型值点的基础上反算控制点，重构表示经编线圈曲线模型的控 制多边形，建立了更加科学的经编针织物三维线圈模型。利用该模型实现的经编针织物 三维仿真能够清晰地表示织物结构和线圈的穿套关系，曲线连续、光滑、形象逼真。该 研究成果对贾卡经编针织物的产品设计开发、织物微观结构研究等具有重大意义。 关键词：经编贾卡贾卡经编针织物织物结构c a d 仿真 ab s t r a c t a b s t r a c t j a c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i cp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nh i g h - g r a d el i n g e r i e t h ec o m p l e x s t r u c t u r ea n dd e l i c a t ep a t t e r ni s g a i n e db yu s i n gj a c q u a r dt e c h n o l o g y i nw a r pk n i t t i n g p r o d u c t i o n ，t h ew o r k i n gt h e o r yo fja c q u a r dd e v i c ei sc o m p l i c a t e d ，t h u st h es t r u c t c u ei sr i c h a n dt h ed e s i g ni sp a r t i c u l a r i nt h i sa r t i c l e ，t h ef o r m i n gt h e o r y , s t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c ，d e s i g n a n ds i m u l a t i o nm e t h o do f j a c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i cw e r ed i s c u s s e di nd e t a i l a n dt h ec a d s y s t e mf o rj a c q u a r df a b r i c sd e s i g na n ds i m u l a t i o nw a sd e v e l o p e ds u c c e s s f u l l y t h ef o r m i n gt h e o r yo f e a c hk i n do fja c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i cw a ss t u d i e d s y s t e m i c a l l yi n t h i sa r t i c l ef i r s t l y j a c q u a r df a b r i cw a ss c i e n t i f i c a l l ys o r t e dt of i v eg r o u p sb y d i f f e r e n tf o r m i n gt h e o r y t h e yw e r ei n l a yt y p e ，l o o pt y p e ，f a l l p l a t et y p e ，w bt y p ea n d s e a m l e s st y p e t h e nt h ef o r m i n gt h e o r ya n ds t r u c t u r ec h a r a c t e r sw e r ea n a l y s e dd e t a i l e d l y i t s t h eb a s i sf o rm o d e l i n gt h eja c q u a r df a b r i ci nt h ed e s i g na n ds i m u l a t i o n d e s i g nm o d e lf o rja c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i cw a sl u c u b r a t e ds e c o n d l y i ti n c l u d e d l a p p i n gm o d e l s ，t h r e a d i n gm o d e l s ，f a b r i cm o d e l sa n dc o l o ri n f o r m a t i o nm o d e l s c o l o r i n f o r m a t i o nm o d e l sf o rw ba n ds e a m l e s sf a b r i cw e r ee x p e c i a l l ya n a l y s e d t h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nc o l o ri n f o r m a t i o na n dl a p p i n gs t r u c t u r e ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc o l o ri n f o r m a t i o n a n dp a t t e r nc o n t r o li n f o r m a t i o nw e r ea l lc l a r i f i e d b a s e do nv e c o r g r a p ht h e o r ya n do n e d o c u m e n tm u l t i - v i e wt e c h n o l o g y , u s i n gs i n g l et a b l es t o r a g ec o n f i g u r a t i o na n dd o u b l ec h a i n t a b l es t r u c t u r e ，t h ed e s i g ns o f t w a r ew a sd e v e l o p e ds u c c e s s f u l l y aq u i c ka n de x a c tm e t h o df o r d e s i g nja c q u a r d f a b r i cw a sa l s oo f f e r e db yu s i n gt h i ss o f t w a r e t h ec h a r a c t e r i s t i co fj a c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i cw a ss t u d i e da n dt h ec o l o r i z e dd e s i g n m o d a lw a so f f e r e d t h el o o ps t r u c t u r ew a sa n a l y z e di nd e t a i lt oc o n f i r mt h en u m b e ra n d p o s i t i o no fc o n t r o lp o i n t si ne a c ht y p eo fl o o p ，a n dt h et h e o r e t i c a lm o d a lw a ss e tu p a c c o r d i n g l y t h e o r yo fd i s p l a c e m e n ta n dd i s t o r t i o no fl o o pw a sa n a l y z e dw i t he m p h a s i st o o f f e raf a c t u a lm o d a lo ft h el o o p i no r d e rt os h o ws i m u l a t i o nq u i c k l y , t w om e t h o d sw e r e a p p l i e dt od r a w i n gt h el o o p o n ei sc o n n e c t e db ys t r a i g h tl i n e ，a n o t h e ri sc o n n e c t e db ys p l i n e a n dt h el a t t e rw i l lo f f e rt h ee x c e l l e n tl o o ps t r u c t u r e i no r d e rt oo b t a i nm o r er e a l i s t i cs i m u l a t i o ni nw a r pk n i t t i n gc a d s y s t e ma n dp r o v i d e m o r ee x a c tt e c h n o l o g i cd e s i g n ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pat h r e e d i m e n s i o n a ls o l i dm o d e l i n g o fw a r pk n i t t e ds t r u c t u r ea n dr e a l i z ei to nt h ec o m p u t e rs c r e e n t h i sa r t i c l eo f f e r e da3 ds o l i d m o d e lo ft h el o o pb a s e do no g o k t e p e sm o d e l u s i n gc 2c o n t i n u o u sp r o p e r t yo fn u r b sa n d b ya n t i c a l c u l a t i n gt h ec o n t r o lp o i n t s ，t h em o r ee x a c t e dc o n t r o lp o l y g o nw a sg a i n e da n dt h e r e a ls h a p ea n dp o s i t i o no fs p a c ey a r nc a nb ed e s c r i b e de x a c t l y w i t hp r o g r a mo fv i s u a lc + + a n dd e v e l o p i n gt o o l so fo p e ng l ，3ds i m u l a t i o no fw a r pk n i t t e df a b r i cc a nb er e a l i z e d v i s u a l l yo nc o m p u t e rs c r e e n t h i sw o r ki si m p o r t a n tf o ru n d e r s t a n d i n gm i c r o s t r u c t u r eo f j a c q u a r df a b r i c k e y w o r d s ：w a r pk n i t t i n g ；j a c q u a r d ；j a c q u a r dw a r pk n i t t e df a b r i c ；f a b r i cs t r u c t u r e ；c a d ；s i m u l a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： e l 期： 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：导师签名： e l 期： 第一章绪论 第一章绪论弟一早殖记 1 1 研究背景和意义 贾卡经编针织物图案多变，花型丰满，层次分明、质地稳定。它的风格在经编产品 中独树一帜，受到广大消费者的喜爱。该类织物广泛用于室内装饰和高档妇女内衣面料 及花边辅料。近年来，随着人们生活水平的提高，对装饰及服用的贾卡经编针织物需求 不断增大，外销市场也在不断扩大，这都刺激了整个国内贾卡经编针织物的生产。 为了获得更加精致的贾卡经编针织物，人们对贾卡经编机作了不断的改进。贾卡经 编机的发展经历了从机械式到电子式，从有绳控制到无绳控制的发展历程，新一代压电 陶瓷( p i e z o ) 贾卡提花系统的应用，使得贾卡经编技术更趋完善，其产品更加精致和 完美。克里拍簇尼克( c l i p t r o n i c ) 贾卡经编机的开发，又使得贾卡原理有了更进一步的 发展，现在不但可以控制贾卡导纱针的横向偏移，而且在纵向上可以控制贾卡纱线进入 或退出工作，从而形成独立的浮纹效应。因此，现代贾卡经编针织物的生产原理越来越 复杂，织物结构越来越丰富，而其外观效应也越来越精美。 然而，随着贾卡生产原理的不断发展，贾卡经编针织物的花型设计也同样变得困难， 传统的手工设计花型工作量大且效率不高，已经愈来愈难以适应小批量、多品种的市场 要求。现有的花型设计系统又存在功能不强，并且缺少即时可见的仿真功能等缺陷。因 此急需充分研究贾卡经编针织物的生产原理和织物结构特征，建立该类织物的结构模型， 寻求一种方便快捷的贾卡经编针织物设计与仿真方法，开发出高效的贾卡经编针织物设 计及仿真系统，解决贾卡经编企业花型设计与生产过程中的难题。这样企业在真正投入 生产之前就可以根据生产因素预知贾卡经编针织物的结构和外观，有助于企业缩短产品 的开发周期，提高产品的生产质量，帮助企业适应激烈的市场竞争。 目前国内对于贾卡经编针织物结构和仿真的研究还处于较低水平，国外也仅仅实现 了对贾卡经编针织物的二维仿真，因此在贾卡经编针织物结构和仿真研究方面还有很多 路需要走。如何对贾卡经编针织物的织物结构和形态特征进行数学抽象描述，采用科学 的研究手段，建立合理的结构模型，借助计算机工具，实现高品质仿真将是一个非常有 意义的课题。 1 2 研究内容 本课题的研究目标在于充分了解贾卡经编针织物的生产原理，深入研究贾卡经编针 织物的结构，建立科学合理的贾卡经编针织物设计和仿真模型。在此基础之上，研制开 发贾卡经编针织物设计与仿真系统。研究内容具体包括： ( 1 ) 贾卡经编针织物形成原理和结构特征 贾卡经编针织物品种多样，结构各异，本课题将充分研究各种贾卡经编针织物的形 成原理和结构特征，研究范围不仅涉及常规的衬纬型贾卡经编针织物、成圈型贾卡经编 针织物和压纱型贾卡经编针织物，还涉及形成原理复杂的浮纹型贾卡经编针织物、双针 床无缝提花织物等。浮纹型贾卡经编针织物是贾卡原理应用的最高水平，它不仅包括了 江南大学博士学位论文 用于横向偏移的衬纬贾卡梳、压纱贾卡梳，还有用于进出工作的贾卡单纱选择装置，用 以形成独立花纹的浮纹效应，本课题将深入研究该类织物的形成原理和结构特征。双针 床无缝提花织物是所有经编针织物中形成原理最复杂的品种之一，本课题将全面研究该 类织物提花原理和边部连接原理，揭示无缝织物各个部分的编织工艺和结构特征。因此， 本课题对贾卡经编针织物形成原理和结构特征的研究将包含所有的贾卡经编针织物，在 此基础上将可以建立通用的贾卡经编针织物设计模型和仿真模型。 ( 2 ) 贾卡经编针织物设计模型 为了开发贾卡经编针织物设计系统，本课题需要建立贾卡经编针织物的设计模型。 贾卡经编针织物除了传统的垫纱设计、穿经设计和织物设计模型外，根据其自身特点还 需要建立意匠图设计模型。本课题将详细研究各类贾卡经编针织物意匠图和组织结构之 间的关系，意匠图和花型控制信息之间的关系，尤其对压纱型贾卡经编针织物半机号配 置的三针技术、三针和四针技术将作详细描述。本课题将首次详细分析浮纹型贾卡经编 针织物的意匠设计原理，并在设计系统中实现浮纹织物的设计和控制信息转化，成功生 成上机控制机器文件。本课题还将首次提出新型压电陶瓷贾卡控制的无缝提花织物意匠 设计原理，建立该类织物的意匠设计模型，在设计系统中实现该类织物的设计、控制数 据生成功能。 ( 3 ) 贾卡经编针织物仿真模型 贾卡经编针织物仿真模型包括二维模型和三维模型，本课题将利用几何建模方法对 贾卡经编针织物中各种线圈形态进行数学描述，并从结构分析和程序验证两个方面确定 各个线圈模型的结构参数。贾卡经编针织物理论与实际形态的差异主要体现在贾卡组织 的变形上，由于织物的底布受变化的贾卡纱线拉力的作用，因此织物在网孔组织处要发 生变形，尤其在多列网眼处，变形尤为明显。由于网眼的形成方法、网眼的大小尺寸不 同，因此其形态结构就各异。为模拟贾卡经编针织物线圈结构的变形，本课题将对贾卡 经编针织物的线圈结构进行力学分析，找出影响织物结构的因素，揭示贾卡针织物的线 圈偏移规律，并给出具体的量化偏移公式。 贾卡经编针织物线圈结构三维模型与普通经编针织物相同。要建立经编针织物三维 模型，首先要确定纱线三维模型，然后再确定经编线圈立体模型，通过单个线圈的连接 形成三维经编针织物结构。本课题将研究并应用n u r b s ( n o n u n i f o r mr a t i o n a l b s p l i n e ) 曲线曲面建立三维线圈模型，确定空间曲线( 曲面) 中控制点的位置和数目， 实现经编针织物的三维仿真。 ( 4 ) 贾卡经编针织物计算机设计与仿真系统的实现 本课题还将研究贾卡经编针织物设计与仿真系统的实现方法，系统开发基于矢量图 绘制原理和一文档多视图技术，数据结构选择实用并且有效的单表存储结构和双向链表 结构，系统框架结构包括了文件管理、工艺设计、贾卡设计、贾卡仿真、参数设置、数 据输出、系统帮助等功能模块，各个功能模块能够实现相应的功能，并且相互交叉形成 功能完整操作便捷的织物设计系统。贾卡经编针织物的仿真以几何模型为基础，结合线 圈偏移规律，在实际仿真绘制时，为了提高运行速度，可以采用两种方式进行仿真。一 第一章绪论 种是使用线段连接，这种方法仿真速度非常快速，适用于花型较大或者织物缩小状态， 另一种是使用样条曲线连接，线圈美观流畅，适用于花型较小或者织物放大状态，在观 察细微处仿真效果更好。为提高仿真效果，本课题还将提出纱线的仿真模型，仿真过程 中考虑了纱线粗细、颜色、材质，合理定制纱线。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 对贾卡经编针织物结构的研究 对于各类贾卡经编针织物结构的系统研究，国内外还没有相关的报道。由于现代的 贾卡经编机类型多样，不但具有衬纬、压纱、成圈等类型，而且还有带有单纱选择装置 控制纱线进出工作的浮纹型贾卡经编机用于生产贾卡浮纹，有兼具提花功能和边缘连接 功能的双针床贾卡经编机用于生产提花无缝织物，因此针对各种机型的生产工艺越趋复 杂。目前，国内外还没有人系统地研究过各种类型贾卡经编针织物的形成原理和结构， 在各类贾卡经编针织物的设计方法和仿真效果上也有待提高和完善。 对普通经编针织物结构的研究，国外要早于国内，并且也提出了几种结构模型。按 研究方法可将这些模型分为两种类型，一种是将经编针织物线圈假设为一定的几何模 型，根据这一几何假定做出线圈参数之间的几何分析，从而求出线圈参数间的数量关系， 再用实验数据进行修正；另一种方法则是按经验估计线圈参数的影响因素，再根据实验 来求出线圈参数间的经验关系1 1 1 1 2 j 。这两类研究方法主要是对少梳经编织物的研究，很 少有涉及多梳经编织物线圈结构的研究，其最终目的都是为了估算送经量、产量等。 1 ) 衬纬线圈结构【2 j 【3 】 关于衬纬线圈模型，卓乃坚先生在9 0 年代初，分别提出了以经平和编链为底组织 的衬纬线圈模型。卓乃坚先生假设所有纱线为圆形截面，是不可压缩和伸长的，经编纱 是完全可弯曲的，但衬纬纱刚度大，不易被弯曲。再根据受力平衡及几何关系，计算得 出送经量。 2 ) 成圈线圈结构【4 j 【5 】 关于标准成圈型经编线圈结构模型的研究已有很多，诸如下面的安立逊简化模型、 p g r o s s b e r g 第一模型、p g r o s s b e r g 第二模型等这些模型研究的主要目的是为了找出线圈 个参数之间的参数关系以估算送经量、产量等。 g l a l l i s o n 结构模型将经编线圈单元分成了四个部分，分别是线圈圈弧( 半径为2 d 的半圆) 、两根圈柱、一根延展线。图1 1 中，d 代表纱线的直径，c 代表横列之间的距 ( a ) g l a iiis o n 模型 ( b ) p g r o s b e r g 模型 图1 - 1成圈线圈结构模型 f i 9 1 1 m o d e ii n gf o ri o o ps t r u c t u r e 江南大学博士学位论文 离，w 表示纵行之间的距离。 e o r o s b e r g 结构模型将线圈看成为纱线的弹性体，根据织物组织相互作用的关系， 将前后梳栉的纱线消耗量用不同的公式来表示，其中： r = c2 + w 月，2 + 2 5 4 3 c 十71 2 d r ：了 f b = c2 + w h + 25 4 3 c + 46 9 d 机上状态线圈结构模型主要反映机上状态织物钡4 量和纱线消耗量之间的关系。目的 是在于找出织物参数和织物尺寸之间的关系，用于工厂中产量计算和预测织物性能等。 母1 - 2 机上鼓匾结构模型 f i g l 一2 m o d e l in g f o rc o os t r u c t ur eo nm a e h in e 可以看出，上述研究的目的是在于找出织物参数和织物尺寸之间的一些关系t 用于 工厂中产量计算和预测织物性能等。这些模型的提出对本文所建立的线圈结构模型有一 定的借鉴作用。本课题对织物线圈结构的研究是为了更形象、更逼真、更快速地在计算 机中显示织物外观形态。 3 ) 三维线圈结构模型 根据国外研究成果，对于常规的经编针织物采用了一种非均匀有理b 样条曲线( 面) 来模拟普通经编线圈的结构7 1 ( 图l _ 3 ) ，并且取得了良好效果。对于本课题需要研究 的复杂贾卡经编线圈结构( 村纬、成圈、压纱) ，我们可以从中得到一定的借鉴。 固1 - 3 三维缦田结构模型 f i 9 1 3m d e li n gf o r3 01 c o ps t r u c t u r e 第一章绪论 1 3 2 对贾卡经编针织物设计与仿真系统的研究 国外在经编针织物的结构和仿真方面已经进行了一些研究，尤其是对于常规的经编 针织物，如特里科和普通拉舍尔织物的仿真研究【8 】【9 1 。对贾卡经编针织物结构和仿真方 面的研究则相对较少f l o 】【l i 】。由于现代的贾卡经编机类型多样，不但带有了压纱板装置， 而且还开发了单纱选择装置用于贾卡针织物的生产，因此针对各种机型的生产工艺越趋 复杂，织物结构也越来越复杂【l2 i 【1 3 1 。经查阅资料还未见有专门对贾卡经编针织物的结构 进行系统研究的报道。因此，深入地研究各种类型的贾卡针织物形成原理和织物结构， 开发高品质的织物仿真系统以指导工厂生产实践变得非常重要。 在贾卡经编针织物设计和仿真系统的开发上，国外已有的系统是德国e a t 公司与 a l c 公司合作开发的p r o c a d 系统。该系统提供的p r o c a dj a c q u a r d 模块可以用于对贾卡 经编针织物的设计，p r o c a ds i m u j a c 模块用于对贾卡经编针织物的仿真，仿真效果良好， 对实际生产有一定的参考价值。总体来讲，国外贾卡经编针织物设计与仿真系统的水平 高于国内，但是也未尽完善，尤其在仿真方面，所能适应的贾卡针织物结构类型还存在 一定的局限性，并且其仿真是基于平面的二维仿真【1 4 儿”j 。 目前，国内对贾卡经编针织物形成原理、结构与仿真研究还处于较低水平。现有的 贾卡经编针织物设计系统仅仅用于对简单的贾卡针织物进行设计，如衬纬型贾卡针织 物、简单的压纱型贾卡针织物。在贾卡经编针织物的仿真方面，国内的研究还刚刚起步， 没有形成相应的研究成果。由于现代的贾卡经编机类型多样，不但有常规的衬纬型贾卡、 成圈型贾卡，而且加装了压纱板装置生产压纱型贾卡针织物，还开发了用于控制纱线进 出的单纱选择装置( e f s ) 用于生产具有独立花纹的浮纹织物刚。因此我们急需深入细 致地系统研究各种贾卡经编针织物的生产原理，认真研究各种因素对贾卡针织物结构的 影响，并且深入研究各类贾卡经编针织物的结构，建立合理的织物结构数学模型，开发 国产的贾卡经编针织物设计与仿真系统。 进入2 1 世纪，全球贾卡经编针织物产量的百分之七十在中国生产，虽然中国不是 这类织物的发源地，但是可以看出随着全球经济一体化的不断深入和科学技术的不断发 展，生产贾卡经编针织物的工艺和技术在中国有了广泛的传播和快速的发展，也许在不 久的将来贾卡针织物生产发展的重心会转移到东方。这也说明在国内进行贾卡经编针织 物结构与仿真研究、开发出适合于国内市场的设计与仿真软件意义非常重要。从另一个 角度来看，所存在的差距也正是我们进行课题研究的一个良好契机，希望本文能对其进 行系统性研究与开发，推出具有国际先进水平的贾卡经编针织物设计与仿真系统，进一 步提高我国贾卡经编针织物开发计水平。 参考文献 1 w e n t z e lb i n t e r a c t i v e p a a e r nm a n i p u l a t i o n f a s h i o n b u s i n e s si n t e m a t i o n a l 2 0 0 3 ，( 8 9 ) ：3 0 一31 2 n a z a r o v a m v d e v e l o p m e n t am e t h o df o rt h ea u t o m a t i c d e s i g n o f j a c q u a r d f a b r i c s i z v e s t i y a v 3 ，s s h i l ( hu c h e b n y k hz a v e d e n f i ，s e r i y at e k n o l o g i y a t e k s t i l n o i p r o m y s h l e n n o t i ( r u s s i a n ) ，, 2 0 0 2 ，( 4 5 ) ：15 5 15 7 江南大学博士学位论文 3 i g o n i n a m a a n ds e v o s t y a n o vp a c o m p u t e r - a i d e dd e s i g no fk n i r e df a b r i c sf r o m m u l t i c o l o ry a m s i z v e s t i y av y s s h i k hu c h e b n y k hz a v e d e n i i ，s e f i y at e k n o l o g i y at e k s t i l n o i p r o m y s h l e n n o s t i ( r u s s i a n ) ，2 0 0 2 ，( 4 - 5 ) ：15 8 一l5 9 4 t a i tn c h e c k sa n ds t r i p e s a f r i c a nt e x t i l e s ，2 0 0 2 ，( 1 ) ：2 5 - - 2 6 + 2 9 5 n e wd i m e n s i o n s w e n t z e lb f a s h i o nb u s i n e s si n t e m a t i o n a l2 0 0 3 一j u n j u l ( 5 8 - 6 1 ) 6 g o k t e p eo t h r e e - d i m e n s i o n a lc o m p u t e rm o d e l i n go fw a r pk n i t t e ds t r u c t u r e s t e x t i l e r e s e a r c hj o u r n a l ，2 0 0 2 ，7 2 ( 3 ) ：2 6 6 - - - 2 7 3 7 g o k t e p e u s eo fn o n u n i f o r mr a t i o n a lb s p l i n e s f o rt h r e e d i m e n s i o n a l c o m p u t e r s i m u l a t i o no fw a r pk n i t t e ds t r u c t u r e t u r kje n g i ne n v i r o ns c i ，2 0 0 1 ，2 5 ，3 6 9 3 7 8 8 o n a ll e v e n t ，a d a n u rs a b i t a n a l y s i so fan o v e l3 dh y b r i dw o v e n k n i t t e df a b r i cs t r u c t u r e p a r ti ：g e o m e t r i cm o d e la n dv e r i f i c a t i o n t e x t i l er e s e a r c hj o u r n a l ，2 0 0 4 ，7 4 ( 9 ) ：8 2 7 - - 8 3 2 9 a d a n u rs a b i t ，o n a ll e v e n t a n a l y s i so fan o v e l3d h y b r i dw o v e n k n i t t e df a b r i cs t r u c t u r e p a r ti i ：m e c h a n i c a lm o d e lt op r e d i c tm o d u l u sa n de x t e n s i o n t e x t i l er e s e a r c hj o u r n a l ， 2 0 0 4 ，7 4 ( 10 ) ：8 6 5 8 71 10 l a t i f lm au n i q u es o f t w a r ef o rm u l t i b a rr a s c h e ld e s i g na n dm a n u f a c t u r e j o u r n a lo f f e d e r a t i o no fa s i a np r o f e s s i o n a la s s o c i a t i o n s ，l9 9 7 ，( 1 ) ：6 9 7 5 1 1 d e s i g n s i m u l a t i o na n d u p l o a d i n g o f r a s c h e l p a r e m s k n i t t i n g t e c h n o l o g y 2 0 0 3 ，2 5 ( 7 8 ) ：1 牟一15 12 o n es t e pa h e a dw i t ht h ej a c q u a r ds i m u l a t i o no fc u r t a i nd e v e l o p m e n t - 一e v e ni nt h ec a s e o f w a r p - k n i t t e db r o c a d e k e t t e n w i r k p r a x i s ，1 9 9 6 ，3 0 ( 2 ) ：1 5 1 6 13 r a h mr p c - c o n t r o l l e dja c q u a r dr a s c h e lm a c h i n ef o rc o s t e f f e c t i v e p r o d u c t i o n o f c u r t a i n i n g m e l l i a n dt e x t i l b e r i c h t e i n t e m a t i o n a lt e x t i l er e p o r t s ，1 9 9 8 ，7 9 ( 9 ) ：1 6 4 1 4 ed i 6 v a l ，d m a t h i e u ，b d u r a n d i n f l u e n c eo ft e x t i l es t r u c t u r eo nl o n g i t u d i n a lr u p t u r e s l o c a l i z a t i o no f t h ev a s c u l a rp r o s t h e s e s t e x t i l er e s e a r c hj o u r n a l ，2 0 0 8 ，7 8 ：4 2 7 _ 4 3 8 15 h y e s h i ny o o n ，s h i n w o o n gp a r k d e t e r m i n i n gt h es t r u c t u r a lp a r a m e t e r st h a ta 氐c t o v e r a l lp r o p e r t i e so fw a r pk n i t t e df a b r i c su s i n gc l u s t e ra n a l y s i st e x t i l er e s e a r c h j o u r n a l ，2 0 0 2 ，7 2 ：1 0 1 3 1 0 2 2 1 6 a n d r e a s r o y e ，t h o m a s g r i e s 3 dt e x t i l e sf o ra d v a n c e dc e m e n tb a s e dm a t r i x r e i n f c l r c e m e n t j o u m a lo fi n d u s t r i a lt e x t i l e s ，2 0 0 7 3 7 ：16 3 17 3 6 第二章贾卡经编针织物形成原理与结构特征 第二章贾卡经编针织物形成原理与结构特征 2 1 贾卡经编针织物形成原理与分类 2 1 1 贾卡装置结构原理 近十几年来贾卡经编机发展迅速，从机械式贾卡装置发展到电磁式贾卡装置，再从 电磁式发展到现在的压电陶瓷式，即p i e z o 贾卡系统。p i e z o 贾卡的成功开发，使机器的 速度提高了5 0 ，可达1 5 0 0 转分，而且贾卡提花原理得到进一步发剧。 ( 1 ) 机械式贾卡提花装置 机械式贾卡提花装置安放在经编机的正上方，使用花纹纹板来储存织物花纹信息。 通常一块纹板控制一个横列的编织。因此，一套花型中的纹板块数就是织物花纹纵向的 横列数【2 】。 横州 刊 横弼 横列 1 8j t 2 l o t 倍* 垃舀 i 口) 4 ，t 2 ) o ) ( 1 )( 2 )( 3 ) 图2 - 1机械式贾卡系统提花原理 f i 9 2 - 1 t h e o r yo fm e c h a n i c a li a c a u a r dd e v ；c e 图2 1 为普通机械式贾卡系统提花原理图。当导纱针受到移位针作用时将向左偏移 一针。图2 1 ( 1 ) 表示贾卡导纱针不受移位针作用，按照花盘横移轨迹进行常规垫纱； 图2 1 ( 2 ) 表示贾卡导纱针在奇数横列受到移位针作用，使针背横移变短一针；图2 1 ( 3 ) 表示贾卡导纱针在偶数横列受到移位针作用，使针背横移变长一针。移位针的上 下动作由纹板上的花纹信息控制，当纹板上有孔时，移位针上移不作用导纱针，当纹板 上无孔时，移位针下移作用导纱针，使导纱针向左偏移。因此贾卡导纱针的偏移将直接 决定织物的结构。 ( 2 ) 电磁式贾卡装置 图2 2 为一种电磁控制贾卡装置的作用原理副3 1 。其中与通丝4 上端联接的机件含 有永久磁铁2 。与普通的贾卡装置相同，通丝和移位针的基本位置在高位，每编织一个 横列升降杆3 上下运动一次。在上升时，将所有的通丝联接件提到最高位置。由于永久 磁铁2 吸住在电磁铁l 上，通丝和移位针5 就保持在高位。但当从计算机传来的电子信 号使电磁铁形成一个相反磁场时，永久磁铁就释放它与电磁铁的吸合，使与通丝联接的 移位针就下落到低位，从而偏移它相对应的贾卡导纱针。图中a 为无电信号，移位针在 高位，贾卡导纱针没有偏移。b 为有电信号，移位针下落到低位，贾卡导纱针偏移。 江南大学博士学位论文 图2 - 2电磁式贾卡系统提花原理 f i 9 2 2 t h e o r yo fe i e c t r o m a g n e t i c a ij a c q u a r dd e v i c e 每个电磁铁控制一根通丝和一根移位针，因此电磁铁数与移位针数、贾卡导纱针数、 织针数相同。电磁贾卡装置所能编织的织物完全花纹的纵横尺寸取决于计算机的存储器 容量，可以用相同的电子信号驱动几个电磁铁。因而这些电磁铁之间的间距就是花纹的 完全循环宽度。 ( 3 ) 压电式贾卡装置 压电式贾卡装置的问世，彻底改变了贾卡装置需要通丝、移位针等繁杂部件的特点， 使贾卡经编机的速度有了很大的提高，逐渐成为现代贾卡经编机的主流配置。压电式贾 卡导纱装置的主要元件如图2 3 ( 1 ) 所示【l j ，包括压电陶瓷片1 、梳栉握持端2 和可替 换的贾卡导纱针3 。贾卡导纱针在其左右两面都有定位块，这样可以保证精确的隔距。 s i s l 极 图2 - 3压电陶瓷式贾卡系统提花原理 f i 9 2 3 t h e o r yo fp i e z oj a c q u a r dd e v i c e 贾卡导纱元件的两面各贴有压电陶瓷片，它们之间由玻璃纤维层隔离。当压电陶瓷 加上电压信号后，会弯曲变形。为了传递电压信号，采用了具有很好弹性和传导性的电 8 第二章贾卡经编针织物形成原理与结构特征 极。如图2 - 3 ( 2 ) 所示，通过开关s l 和s 2 的切换，在压电贾卡导纱元件的两侧交替加 上电压信号，压电陶瓷变形，使得导纱针向左或向右偏移。 根据贾卡经编机的机号，压电贾卡元件可以组合成不同的压电贾卡导纱针块。贾卡 花纹信息由贾卡经编针织物设计系统生成在经编机上留有数据接口，可以将花纹信息 输人给贾卡经编机中的计算机控制系统后者控制贾卡导纱元件进行工作。 2 1 2 贾卡经缟针织物形成原理与分类 贾卡经编针织物具有丰富的层次效应，它通过贾卡导纱针的偏移来形成长短不一的 延展线，从而使织物呈现不同的厚薄效应。 如图2 - 4 所示就是一种典型的贾卡织物图上标注出的i 4 四个组织区域分别体 现了不同厚薄效应，如区域1 为厚组织，区域2 为小网孔，区域3 为变化的大网孔，而 区域4 的效应则介于2 和3 之间。图示织物具有丰富的效应，还体现在花型过渡和连接 上，厚组织、网孔组织、薄组织的搭配使织物主体花纹清晰，过渡花纹流畅。 囤2 4 肯卡经鳊针织物结构 f z 2 4s tr u c t u r eo fd a c o u a r df a b