（纺织工程专业论文）经编间隔织物压缩性能研究与表征.pdf

摘要 摘要 题目：经编间隔织物压缩性能研究与表征 姓名：吴春红 导师：夏风林 专业：纺织工程 本课题主要研究经编间隔织物的压缩性能。 论文首先介绍了经编间隔织物的生产原料和生产设备，从整经、编织和后整理等方面全 面而具体地阐述了较大隔距的经编间隔织物生产工艺流程和工艺特点。其次论文分析了经编 间隔织物压缩性能及其影响因素，在比较了一些常用测试方法的基础上，选用符合国标 g b l 0 8 0 7 1 9 8 9 标准的l r x p l u s 电子材料试验机来对经编间隔织物和等厚度聚氨酯泡沫进行了 压缩性能对比测试，同时指出间隔纱的细度、间隔纱密度、垫纱角度和间隔距离等是影响经 编间隔织物压缩性能的主要因素。 接着论文重点研究了经编间隔织物的有限元力学模型，通过分析织物压缩变形情况，对 织物压缩变形的初始阶段进行合理假设，运用a n s y s 有限元分析软件建立了经编间隔织物的 有限元分析模型，进而利用该模型进行了压缩变形的仿真分析，并通过实际试验数据对模型 进行验证和修正，得出了能准确反映经编间隔织物的结构和受力变形情况的应力变形云图和 应力应变曲线。最后，论文对经编间隔织物压缩性能的表征即有限元模型，进行了参数分析， 通过变化一系列的模型结构参数，对模型的压缩变形进行仿真分析，从而得出不同应变情况 下各结构参数对应的应力值，同时运用s a s 软件进行方差和回归分析，从而进一步验证了影 响间隔织物压缩性能的主要因素。 总之，本课题创新性地运用有限元分析方法对经编间隔织物的压缩性能进行了研究与表 征，深化了经编间隔织物的性能研究，有利于进一步改善和提高经编间隔织物的品质和促进 经编间隔织物的广泛应用。 关键词：经编间隔织物；生产工艺：压缩性能；有限元分析：变形仿真；结构力学分析 a b s t r a c t t h i st h e s i sm a i n l ys t u d i e st h ec o m p r e s s i b i l i t ya n dt o k e no fw a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c s a tt h ef i r s t ，t h ep a p e rs u m su pt h em a n u f a c t u r er a wm a t e r i a l ，e q u i p m e n ta n ds h i l l su pt h e p r o d u c i n gp r o c e s sa n dh a n d i c r a f tc h a r a c t e r i s t i co ft h el a r g es p a c ew a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c sf r o m m a n u f a c t u r et e c h n o l o g y ，w a r p i n g ，w e a v i n ga n df i n i s h f o l l o w i n g ，t h et h e s i ss t u d i e sc o m p r e s s i o n p r o p e r t i e so fw a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c sa n dt h ei n f l u e n c ef a c t o r so fi t o nt h ec o m m o nu s eb a s i so f t e s t i n gm e t h o d ，s e l e c t st h el r x p i u s e l e c t r o nm a t e r i a lt e s tm a c h i n ea c c o r d i n gw i t hg b10 8 0 7 - 19 8 9 s t a n d a r dt oc a r r i e do u tc o m p r e s s i o np e r f o r m a n c eo ft h ew a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c sa n df o a mw i t h t h es a m et h i c k n e s s ，p o i n t so u tt h em a i nf a c t o r sa r ey a md e n s i t y , l a p p i n ga n g l e ，t h ed e n s i t yo ft h ey a ma n d s p a c ed i s t a n c e s e c o n d l y , t h ep a p e rp a r t i c u l a r l ys t u d i e st h ef i n i t ee l e m e n tm e c h a n i c sm o d e l ，c a r r i e so u tt h e r a t i o n a lh y p o t h e s i sb ya n a l y z i n gf a b r i cc o m p r e s s i o nd e f o r m a t i o n ，e s t a b l i s ht h ef i n i t ee l e m e n tm o d e l b yt h es o f t w a r eo fa n s y sf i n i t ee l e m e n tm e t h o d ，a n dh a sc a r r i e do u tt h es i m u l a t e da n a l y s i so nt h e m o d e lc o m p r e s s i n gd e f o r m a t i o n ，v e r i f ya n da m e n dt h em o d e lb yt e s t sd a t a ，f i n d so u tt h ea c c u r a t e l y d e f o r m e dc o n t o u rp l o ta n ds t r a i nc u r v e a tl a s t ，t h ep a p e rm a k eav a l u a t i o nf o rt h ep a r a m e t e ro ft h e s p a c e rf a b r i c c o m p r e s s i b i l i t y ，t h a ti sf i n i t ee l e m e n tm o d e l ，b yc h a n g i n gt h es t r u c t u r ep a r a m e t e r so f m o d e l ，c a r r i e so u tt h es i m u l a t e da n a l y s i so nt h em o d e lc o m p r e s s i n gd e f o r m a t i o n ，g e te v e r y c o r r e s p o n d i n gs t r u c t u r ep a r a m e t e rs t r a i nv a l u eu n d e rd i f f e r e n ts t r a i nc o n d i t i o na n df i n do u tt h em a i n f a c t o ro fa f f e c t i n gt h es p a c e rf a b r i c c o m p r e s s i b i l i t yb yt h es o f t w a r es a sc a r r y i n go u tt h em e t h o d d i f f e r e n c ea n dr e g r e s s i o na n a l y s i s 砧li na l l ，t h ei n n o v a t i o no ft h i ss u b j e c ti st h ea p p l i c a t i o no ff i n i t ee l e m e n ta n a l y s i sm e t h o di n t h es t u d y i n go nc o m p r e s s i b i l i t ya n dt o k e no fw a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c sa n dm a k et h es t u d yf u r t h e r o fc o m p r e s s i b i l i t y i tc a ni m p r o v ew a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c s q u a l i t yb e t t e ra n dc a nc o n t r i b u t et o t h ea p p l i c a t i o no fw a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c sw o r l d w i d e k e y w o r d s ：w a r pk n i t t e ds p a c e rf a b r i c ；m a n u f a c t u r et e c h n o l o g y ；c o m p r e s s i b i l i t y ；f i n i t ee l e m e n t a n a l y s i s ；d i s t o r t i o ns i m u l a t i o n ；s t r u c t u r a lm e c h a n i c sa n a l y s i s ； 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：髅红 日 期： 关于论文使用授权的说明 b 。g f i l e c h a n g ej o b n a m e 命令，出现c h a n g ej o b n a m e 对话框，如图4 - 1 所示，在e n t e r n e w j o b n a m e 文本框中输入s i m u l a t i o n a n a l y s i s ，并将n e w l o g a n de r t _ o r f i l e s 设置为y e s 单击o k 按钮。 图4 1 “工作文什名”对话框 2 ) 定义工作标题；执行u t i l i t ym e n u f i l e c h a n g et i t l e 命令，弹出c h a n g et i t l e 对话框。 在e n t e r n e w t i t l e 文本框中输入t h ef i n i t e m o d e lo f w a r p k n i t t e ds p a c e r f a b r i c ( 经编间隔织物 的有限元模型) ，单击o k 按钮。 3 ) 设置分析选项：执行m a i n m e n u p r e f e r e n c e 命令，弹出如图4 2 所示的p r e f e r e n c e sf o r g u if i l t e r i n g 对话框，选择s t r u c t u r a l ，单击o k 按钮。 图4 - 2 “设置分析选项”对话框 2 、定义单元类型 1 ) 定义表面壳单元：执行m a i n m e n u p r e p r o c e s s o r e l e m e n t t y p e a d d e d i t d e l e t e 命令， 弹出e l e m e n t t y p e s 对话框。单击a d d e d i t d e l e t e 按钮- 弹出如图4 - 3 所示的l i b r a r yo f e l e m e n t 江南大学硕学论文 t y p e s 对话框。在左右列表框中分别选择s t r u c t u r a ls h e l l 和e l a s t i c4 n o d e6 3 选项，单击a p p l y 按钮。 围4 - 3 “单元类型列表”对话框 2 ) 定义间隔丝单元：接上一步操作单击a p p i y 按钮后，在e l e m e n t t y p er e f e r e n c en u m b e r 输入栏中输入2 ，在左右列表框中分别选择s t r u c t u r a ll i n k 和3 db i l i n e a r1 0 选项，单击o k 按 钮。 3 ) 在e l e m e n t t y p e s 对话框中选择t y p e ls h e l l 6 3 ，单击o p t i o n s 选项，将k 6 中的r e d u c e d l o a d i n g 改成c o n s i s t e n tl o a d ，单击o k 按钮。再单击c l o s e 按钮，完成单元类型的设置。 3 、定义实常数 1 ) 定义壳单元实常数：执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r r e a lc o n s t a n t s a d d e d i t d e l e t e 命 令，弹出r e a l c o n s t a n l s 对话框，如图4 4 。单击a d d e d i t d e l e t e 按钮，在e l e m e n t t y p e f o r r e a l c o n s t a n t s 对话框中选择t y p e1s h e l l 6 3 ，单击o k 按钮，如图4 5 。出现r e a lc o n s t a n t ss e t n u m b e r l ，f o r s h e l l 6 3 对话框，参照图4 - 6 进行设置，单击o k 按钮。 图4 - 4 “设置实常数”对话框圈45 “单元实常数设置”对话框 经编目织物有m 元模2 与真 图4 - 6 “s h e l l 6 3 单元实常数设置”对话框 2 ) 定义丝单元实常数：接上一步操作单击a d d e d i t d e l e t e 按钮，在e l e m e n t t y p e f o r r e a l c o n s t a n t s 对话框中选择t y p e2l i n k l 0 ，单击o k 按钮，出现r e a lc o n s t a n t ss e tn u m b e r2 ， f o rl i n k l 0 对话框，参照图47 进行设置，单击o k 按钮。再单击c l o s e 按钮，完成实常数 的设簧。 图4 7 “l i n k l 0 单元实常数设置”对话框 3 、定义材料性能参数 豇南大学硕学位论文 1 ) 定义壳单元材料属性：执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r m a t e r i a lp r o p s m a t e r i a lm o d e l s 命令，出现d e f i n em a t e r i a lm o d e l sb e h a v i o r 对话框。如图4 8 。在m a t e r i a lm o d e l sa v a i l a b l e 一栏中依次双击s t r u c t u r a l 、l i n e a r 、e l a s t i c 、l s o 自r o p i e 选项，出现l i n e a ri s o t r o p i cm a t e r i a l p r o p e r t i e s f o r m a t e r i a l n u m b e r l 对话框，在e x 输入栏中输入1 0 e l l ，在p r x y 输入栏中输 入0 3 ，单击o k 按钮。并双击d e n s i t y 选项，在d e n s 输入栏中输入4 0 单击o k 按钮a 图4 “定义材料属性”对话框 2 ) 定义丝单元材料属性：接上一步操作单击d e f i n em a t e r i a lm o d e l sb e h a v i o r 对话框上的 m a t e r i a l 菜单，在下拉菜n e w m o d e l 中设置m a t e r i a l m o d e l n u m b e r2 的相关参数，在m a t e r i a l m o d e l sa v a i l a b l e 一栏中依次双击s t m e t u r a i 、l i n e a r 、e l a s t i c 、o r t h o t r o p i e 选项，出现l i n e a r o r t h o t r o p i e m a t e r i a lp r o p e r t i e s f o r m a t e r i a l n u m b e r 2 对话框，分别在e ) ( 、e y 、e z 、p r x y 、 p r y z 、p r x z 、g x y 、g y z 、g x z 输入栏中输入i0 e l l 、5 ，0 e 1 1 、5 o e l l 、03 e - 3 、0 3 、0 , 3 、 05 e 1 1 、1 9 2 e 1 1 、1 9 2 e l l ，单击o k 按钮。并职击d e n s i t y 选项，在d e n s 输入栏中输入2 e 2 ， 单击o k 按钮。最后单击m a 把r i a l 菜单中的e x i t 按钮关闭该对话框。 ( 以上相关数据由实验 测得) 4 、生成几何模型 1 ) 执行u t i l i t y m e n u w o r k p l a n e c h a n g e a c t i v e c s m g l o b a l c y l i n d r i c a l 命令将当前坐 标系转变为柱坐标系。 2 ) 执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r m o d e l i n g c r e a t e k e y p o i n t s i na c t i v ec s 命令，出现 c r e a t e k e y p o i n t s i n a c t i v e c o o r d i n a t es y s t e m 对话框。在n p tk e y p o i n t n u m b e r 输入栏中输入 1 ，在x ，y ，zl o e a t i n n i na c t i v e c s 输入栏中分别输入00 0 1 ，0 ，0 ，如图4 - 9 所示。 经目m 物有m 元模型，仿真 图4 - 9 “生成关键点”对话框 3 ) 单击a p p l y 按钮，在n p tk e y p o i n tn u m b e r 输入栏中依次输入2 和3 ，在x ，y ，z l o c 址i o n i na c t i v e c s 输入栏中分别输入o0 0 5 ，9 0 ，0 和0 0 0 5 ，一9 0 ，0 。 4 ) 执行m a i n m e n u p r e p r o c e s s o r m o d e l i n g c r e a t e l i n e s s p l i n e s s p l i n e t h r u k p s 命令， 出现b s p l i n e 对话框，此时光标显示向上的选取箭头，在窗口中依次选取编号为2 、1 、3 的 关键点，单击o k 按钮生成弧线。 5 ) 执行u t i l 时m e n u w o r k p l a n e c h a n g e a c t i v e c s t o g l o b a l c a r t e s i m 命令，将当前坐标 系转变为几何坐标系。 6 ) 执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r m o d e l i n g c o p y l i n e s 命令，先沿x 方向复制生成的 弧线，y 和z 方向的偏移值为0 ，x 方向偏移值分别为o0 0 l 、00 0 2 、o0 0 4 、00 0 8 、o0 1 6 、 o0 3 2 ，再沿z 方向复制生成的弧线，x 和y 方向的偏移值为0 ，z 方向偏移值分别为o0 0 1 、 o0 0 2 、00 0 4 、00 0 8 、00 1 6 、00 3 2 ，生成的间隔丝模型如图4 一1 0 所示。 图4 1 0 间隔丝模型 7 ) 执行m a i n m e n u p r e p r o e e s s o r m o d e l i n g c r e a t e k e y p o i n t s i n a c t i v e c s 命令，在窗口 中创建四个编号分别为1 0 0 0 0 0 ( 0 ，00 0 5 0 ) 、1 0 0 0 0 1 ( 0 ，一00 0 5 ，00 6 4 ) 、1 0 0 0 0 2 ( o0 6 4 ， 00 0 5 ，00 6 4 ) 和1 0 0 0 0 3 ( o 0 6 4 ，00 0 5 ，o ) 的关键点。 8 ) 执行s e l e c t s e l e c te n t f f i e s 命令，在s e l e c te n t i t i e s 对话框的第一栏中选择k e y p o i m s ， 在第二栏中选择b y n u m p i c k ，如图4 - 1 1 单击o k 按钮。出现s e l e c t k e y p o i n t s 对话框，选 江南大学学位论文 中m i n ，m a x ，l n c 选项，在输入栏中输入1 0 0 0 0 0 ，1 0 0 0 0 3 ，1 ，如图41 2 所示 际而习 阿而而i i rf r o mf u rr e s v l c c t ra i s 0s e l c c t ru n s e l e c t ! 坐业j ! ! ! ! ! i ! 坐! ! 蚓! 坐! ! ! ! l ! ! l ! e 唑l ! 唑壁坐i ! ! ! 些! i ! ! 尘l rp “：k r 蛐k 口口1 r rp o 帅nrc i # c 1 r t - 0 一1 ， 1 r o - r to f r i n c 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 3 ，1 l 叫竺划 竺= ! j ! 剑 k 1 1 ih t l p 圈4 - 1 l “选择实体”对话框 围41 2 “选择关键点”对话框 9 ) 执行m a i n m e n u p r e p r o c e s s o r m o d e l i n g c r e a t e a t e a s a r b i t r a r y t h r o u g h k p s 命令， 在窗i ：i 中依次连接1 0 0 0 0 0 ，1 0 0 0 0 l ，1 0 0 0 0 2 ，1 0 0 0 0 3 四关键点，生成面。 1 0 ) 执行m a i nm e n u p r c p r o c c s s o r m o d c l i n g c o p y a r e o s 命令，选择9 ) 生成的面，x 和z 方向的偏移值为0 y 方向偏移值为00 1 牛成理搀模型的表而结构，如罔4 1 3 。 5 、划分网格 图4 1 3 表面结构的理想模型 绕编问隅织物有限元模o o 仿真 1 ) 表面网格的划分：首先选取两表面上的线，方法和关键点的选取方法相似，然后执行 m a i nm e n u p r e p r o e e s s o r m e s h i n 驴m e s ha t t r i b u t e s d e f a u l | a t t r i b s 命令，选取表面s h e l l 6 3 的相关属性，将表面上的线划分为6 4 等分，最后执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r m e s h i n g m e s h a r e a s f r e e 命令，完成表面网格的划分。 2 ) 间隔丝网格的划分：首先选取所有表示间隔丝的线，方法和关键点的选取方法相似， 然后执行m a i n m e n u p r e p r o c e s s o r m e s h i n g m e s h a t t r i b u t e s d e f a u l t a t t r i b s 命令，选取间隔丝 l i n k l 0 的相关属性，将表示间隔丝的线划分为1 6 等分，最后执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r m e s h i n g m e s h l i n k s f r e e 命令，完成间隔丝网格的划分。最终网格划分的效果如图4 一1 4 。 图4 一1 4 理想模型的网格划分结果 6 、加载求解 1 ) 定义节点耦舍约束：执行m a i nm e n u p r e p r o c e s s o r c o u p l i n g c e q n c o i n c i d e n tn o d e s 命令，出现c o u p l e c o i n c i d e n t n o d e s 对话框，在l a b d o f f o r c o u p l e dn o d e s 输入栏中选择u x ， 单击o k 按钮，定义x 方向的耦合约束，如图4 1 5 。再次执行以上命令，定义z 方向的耦合 约束。 图4 1 5 “耦台节点约束”对话框 2 ) 定义分析类型；执行m a i n m e n u s o l u t i o n a n a l y s i s t y p e n e w a n a l y s i s 命令，出现n e w 2 9 南 ￥* i a n a l y s i s 对话框选择分析类型为s t a t i c ，单击o k 按钮。执行m a i nm e n u s o l u t i o n a n a l y s i s t y p e s o l nc o n t r o l s 命令，出现s o l u t i o nc o n t r o l s 对话框，在n u m b e ro fs u b s t e p s 输入栏中输 入5 ，在f r e q u e n c y 输入栏中选择w r i t ee v e r y n t hs u b s t 。p ，单击o k 按钮。 3 ) 定义位移约束： 执行m a i n m e n u s o l u t i o n d e f i n el o a d s a p p l y s t r u c t u r a l d i s p l a c e m e n t o na r e a s 命令， 出现选取对话框，选择下表面，单击o k 按钮，出现a p p l yu ，r o to na r e a s 对话框，在l a b 2 d o f st ob ec o n t r a i n c d 复选框中选择u y ，在v a l u ed i s p l a c 啪e n tv m u e 输入栏中输入0 ，单 击o k 按钮。 4 ) 定义均布载荷： 执行s e l e c t s e l e c te n t i t i e s 命令，选择上表面，再次执行该命令选择上表面上所有的 e l e m e n t s ，执行m a i nm e n u s o l u t i o n d e f i n el o a d s a p p l y s t r u c t u r a l p m s s u r u o ne l e m e n t s 命 令，选择所有的e l e m e n t s 单击按钮，出现如图4 1 6 的对话框，可以参照下罔进行设置。 经编目隔镕物有m r 模型目仿真 5 ) 显示载荷结果：执行u t i l i t ，m e n u s e l e c t e v e r y t h i n g 命令t 选择所有宴体。再执行u t i l i t y m e n u p l o t e l e m e n t s 命令，施加载荷及约束后的结果如图4 1 7 所示。 凹41 7 施加载荷及约束后的结果显示 7 、求解及结果显示 1 ) 执行m a i nm e n u s o l u t i o n s o l v e c u r r e n tl s 命令，出现s o l v ec u r c e n tl o a ds t e p 对话 框，同时出现s t a t u s c o m m a n d 窗口，单击其上的f i l e c l o s e 命令，关闭该窗口。单击s o l v e c u r r e n t l o a ds t e p 对话框中的o k 按钮，a n s y s 开始求解计算，求解过程截图如图41 8 。 国4 一1 8 求解过程的截图 口自 学颂学位论空 2 ) 执行m a i nm e n u g e n e r a lp o s t p r o c r e a dr e s u l t s l a s ts e t 命令，读出最后一步的求解 结果。此时，后处理选项中出现p l o t r e s u r s 选项，继续执行m a i n m e n u g e n e r a lp o s t p r o c p l o t r e s u l t s d e f o r m e ds h a p e 命令，出现p l o t d e f o r m e ds h a p e 对话框，在k u n d i t e m s t ob ep l o t t e d 选项中选择d e f + u n d e f o r m e d 选项，a n s y s 显示窗口将显示变形后的几何形状和未变形的几 何形状，如图4 1 9 。可以通过执行s e l e e t s a l e e t e n t i t i e s 命令，选择其中一根单丝进行放大， 观察放大后的变形图，如图4 2 仉 图4 一1 9 变形后和来变形的儿何形状显示 图4 2 0 单丝变形后和未变形的几何形状显示( 放大后 3 ) 其它仿真结果显示将放到下面仿真分析部分详细论述。 编问隔织物有限元模型与仿真 4 ) 执行u t i l i t y m e n u f i l e s a v ea s 命令，在s a v e d a t a b a s e t o 输入栏中输入t h e r e s u l t so f s i m u l a t i o na n a l y s i sd b ，保存上述结果。执行u t i l i t ym e n u f i l e e x i t 命令，出现e x i tf r o m a n s y s 对话框，选择q u i t - n os a v e ! 选项，单击o k 按钮，关闭a n s y s 。 4 3 模型仿真结果分析 43 1 仿真站果 为了与实际情况相符合，有限元模型的边界条件应该与经编间隔织物的实际约束条件与 加载条件相同。在模型不与载荷接触的一面实施位移约束，即固定z 方向的位移，均设为零 位移。另一面需按分析需要施加载荷，这里施加垂直于面层结构的平面载荷，大小从0 递增 到6 0 0 n ，面积为4 c m 2 ，与z 轴方向相反。压缩变形曲线和变形云图分别如图42 1 、4 2 2 所 不。 负载( n 1 百分此应变 图42 1 压缩变彤曲线 圈4 2 2 经编间隔织物变形云圈( 俯视图) 竹 江南大学颈学位女 图4 - 2 1 模型仿真输出的应力应变结果和第三章中实验得出的经编间隔织物的压缩变形 曲线有相同的趋势。从图4 2 2 的变形云图上很明显的看出经编间隔织物受压时扩大了受压面 积，降低了压力峰值，具有缓解压力的效果，这里我们主要分析它的压缩性能。 为了进一步论证模型准确性，同样对模型进行了受力变形分析，导出其应力应变曲线与 试验结果进行模拟对比。其中模型中间隔纱的变化参数同样从实验中选取t 编号分别为d 2 、 a 2 、b 2 、c i 。仿真与实验结果对比如图42 3 至4 2 6 所示。 图4 - 2 3 a 参数为d 2 时的单丝仿真应力变形云图 = 黜b 时器霎嚣曩 莎 彳矿 r彳 ， 0 图42 3 b 参数为d 2 时的仿真与实验压缩曲线 目物有r 横g 与真 图42 4 a 参数为a 2 时的单丝仿真麻力变形云图 j = 嚣；器萎麓羹 ， | | ，级 j 歹。 一 毋， 圈4 - 2 4 b 参数为 2 时的仿真与实验压缩曲线 南太学顽学论女 图4 - 2 5 a 参数为眈时的单丝仿真应力变形云图 o m p a j + ”8 ：6 0 ：；器霎嚣黍 7 一。“ 夕 一 ，一罗 圹 力 图4 - 2 5 b 参数为b 2 时的仿真与实验压缩曲线 犏问隔织物青限元模型s 仿真 图4 - 2 6 a 参数为c l 时的单丝仿真应力变形云凹 口k p a ； 髟 = 餐嬲；器霎糕黍 一夕 力 ， 。 。!矽 图4 - 2 6 b 参数为c 1 时的仿真与实验压缩曲线 4 3 2 模型仿真结果与实验结果的比较 从图4 2 3 至4 2 6 可以看出经编间隔织物压缩受力变形的仿真结果与实验结果在压缩变 形小于3 0 阶段内，模型仿真的压强略高于实际压强，这可能是我们把模型中的间隔丝截面 理想化为正圆形，没有考虑材料的缺陷和不匀等日素，因此仿真出来的弯曲剐度偏高一些， 江南大学硕士学位论文 从而导致这一情况的产生。当实际压缩变形在3 0 到5 0 时，即经编间隔织物的压缩进入第 二个阶段时，模型仿真压强与实际压强比较吻合，可能是因为在这个阶段织物的压缩变形迅 速增大，间隔丝截面的影响因素相对来说可以忽略。当压缩变形超过5 0 时，模型仿真的压 强又开始高于实际压强，主要原因在于，我们把经编间隔织物理想化成一个弹性体，间隔纱 假想成相互独立，互不干扰的弹性杆，而实际上，织物中相邻间隔纱之间的距离非常微小， 在织物受压的初始阶段，间隔纱弯曲变形比较小，相互独立，但随着变形逐渐增大，间隔纱 相互接触，它们之间的相互作用显著增强而不可忽视，容易弯曲，因此仿真压强与实验值的 差距也愈来愈大。压缩实验的最后阶段，间隔纱被压到塌陷状态，不在符合弹性体原理，故 而此时的仿真曲线与实际会有明显差距，在此没有进行描述。 4 4 模型参数分析 4 4 1 模型参数分析过程 本节主要是通过模型对经编间隔织物压缩性能进行分析，得出模型在相同应变下，各组 结构参数对应的应力值，再运用s a s 软件对它们进行方差和回归分析，找出各参数之间的主 次关系。这里按照表3 - 2 中的数值对模型进行参数设置，分别求得模型在应变2 5 、4 0 、6 5 时对应的应力，方差分析结果和回归方程如下： 其中x 1 一面密度x 2 一垫纱角度x 3 一厚度x 4 一间隔丝细度y 一应力 l 、应变= 2 5 时 应力值o ( 单位k p a ) 1 8 5 4 1 2 0 8 8 4 6 5 9 2 2 6 6 8 1 7 0 8 1 1 7 0 5 2 1 5 0 3 7 2 4 8 5 1 3 3 4 5 0 3 7 4 2 8 8 2 0 2 7 3 8 舡 舵 鹪 m 阻 眩 髓 阱 眩 阱 睨 踮 经编间隔织物有限元模型与仿真 尹应变为2 5 枣d e p e n d e n tv a r i a b l e ：y 以上四 四个因素对 墨里竺竺皇堡! 墨竺婴q ! 墨g 望塑箜m 呈塑墨g 坠璺堡篁塑! 堂皇! 三 m o d e l42 9 0 5 4 7 6 9 5 47 2 6 3 6 9 2 3 83 0 7 4 f 值为0 0 7 5 1 ) 0 0 5 ，分析结果不显著，即在4 0 应变的情况下因素x 4 对应力的影响不明显。 舭 舵 鹏 m 肌 眩 骼 m n ； 叭 陀 经编间隔织物有限元模型与仿真 p a r a m e t e re s t i m a t es t a n d a r de r r o rtv a l u e p r t i n t e r c e p t 7 0 1 6 9 0 7 1 72 1 0 9 2 7 0 8 8 53 3 30 0 0 8 8 x l7 6 2 8 8 5 5 5 1 6 6 9 9 8 5 7 74 5 70 0 0l4 x 20 7 1 0 2 3 6 50 1 3 3 1 5 4 3 4 5 3 30 0 0 0 5 x 31 0 8 8 2 0 3 l0 1 7 6 8 2 2 0 4- 6 1 50 0 0 0 2 x 41 4 2 2 8 7 8 2 4 27 0 7 1 9 6 4 0 0 42 0 10 0 7 5 l 上表为回归方程的分析结果。 3 、应变= 6 5 时 应力值o ( 单位：k p a ) 5 4 1 2 4 4 8 3 3 8 0 8 3 2 6 0 5 4 2 5 4 8 6 2 3 5 5 6 2 8 1 8 1 1 0 6 6 6 2 9 3 4 0 5 2 1 1 0 6 6 1 0 2 7 5 8 1 2 2 严应变为6 5 d e p e n d e n tv a r i a b l e ：y 墨q 坚! 堡旦墨塑q ! 璺g 坚垒堕m 皇垫堇9 竺坐塑! 竖呈! 三 m o d e l49 8 2 4 6 7 5 8 8 2 4 5 6 16 8 9 717 8 20 0 0 0 3 e r r o r91 2 4 0 6 7 2 6 61 3 7 8 5 2 5 2 c o r r e c t e dt 0 t a ll3 l l0 6 5 3 4 8 5 4 坠墨9 坚垒堡 竺旦呈堡迎垦旦堕塑墨呈y 竺篁垫 0 8 8 7 8 7 81 9 4 5 3 1 l1 1 7 4 1 0 66 0 3 5 5 7 1 塾坚塑q 呈立匹! 墨墨塑皇垫蔓g 坚堡呈塑! 坚堕三 x ll5 1 7