緯編針織物線圈結構研究與計算機仿真.pdf

1、紡織CAD技術是高科技技術在紡織工業(yè)中應用的重要一環(huán)，針織物結構研究是針織CAD技術應用的理論基礎。針織物結構研究可建立針織物結構模型，良好的線圈單元模型是準確研究針織物結構性能的前提條件。由于針織物結構形態(tài)復雜，國內(nèi)在針織物結構研究，尤其是針織物線圈結構模型的研究方面，缺乏完善的理論分析與科學研究方法。 本文從針織物線圈結構形態(tài)分析著手，運用非均勻有理B樣條曲線建立了針織物線圈結構模型，并在線圈單元模型建立的基礎上分析了織物組

2、織結構，建立了具有較好適用性的針織物結構模型，運用圖像處理原理與技術實現(xiàn)了針織物結構的計算機仿真，解決了線圈立體結構的仿真問題，為針織物風格效果的模擬打下了基礎。本文運用數(shù)學建模、圖像技術和計算機仿真技術等方法，在針織物結構分析與建模方法等方面做了不少創(chuàng)新性研究，取得了預期研究成果。主要研究成果和結論為： (1) 論文由針織物線圈結構力學特征分析著手，在線圈非線性形態(tài)建模全新的研究領域進行了大量的理論研究與探索，對線圈結構建模分

3、析作了深入分析與研究，為研究針織物結構建模提供了新方法。在對線圈建模的相關理論深入研究基礎上，運用非均勻有理B樣條曲線首次建立了非線性緯編線圈單元模型和組織結構模型，分析研究了線圈模型形態(tài)及形態(tài)控制的方法。 (2) 針對經(jīng)典Peirce線圈模型與實際線圈結構曲線形態(tài)吻合度不夠理想等問題，通過對實際線圈結構進行大量深入研究的基礎上，提出了運用NURBS曲線建立了形態(tài)可控的針織緯編線圈結構模型的新觀點，在織物復雜的非線性結構形態(tài)模擬

4、方面取得了十分有效進展；論文在線圈結構模型建立的基礎上，運用NURBS曲線建立了織物組織結構，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) 在線圈單元模型建立與分析的基礎上，分析了織物組織結構建立的方法，運用B樣條曲線建立了針織物多種基本組織結構模型，并求解了三種基本組織結構模型中數(shù)據(jù)點的值，在基本組織結構模型建立的基礎上，建立了變化組織的結構模型。計算了線圈模型的線圈長度，求解了線圈模型曲線上型值點坐標，運用曲線

5、上離散的數(shù)據(jù)點反求線圈模型曲線的數(shù)學解析式，使線圈單元模型有了更好的實用性，同時使理論分析更具實用應用價值，對織物產(chǎn)品設計與開發(fā)、及工藝參數(shù)的優(yōu)化有較好的指導意義。 (4) 在線圈結構建模分析研究的基礎上，用實驗的方法準確的驗證了B樣條曲線線圈模型的實用性：在研究結果的誤差分析方面，運用了回歸分析方法求解線圈模型的線圈長度和實際測量線圈長度之間的關系，得到了實際織物線圈長度預測的線性回歸方程，為針織物的產(chǎn)品開發(fā)及織物性能研究等提

6、供了十分有益的參考。 (5)在線圈結構建模仿真分析研究的基礎上，設計、開發(fā)了針織物結構仿真軟件的系統(tǒng)框架，基于OpenGL三維圖像系統(tǒng)的原理與方法，開發(fā)了線圈單元模型及組織結構模型NURBS曲線顯示的程序。所開發(fā)的軟件流程清晰，結構合理，程序簡捷，仿真效果較好、實用性強。 國內(nèi)針織物結構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計方法的指導。本課題的研究在針織物線圈結構建模理論研究與計算機織物仿真方面作了一些有益的探索