針對(duì)針織物形變規(guī)律問題,以緯平針織物為研究對(duì)象,通過均勻化理論建立宏-細(xì)觀線彈性數(shù)學(xué)模型,確定針織物的周期性邊界條件及載荷邊界條件,采用數(shù)值模擬方法對(duì)織物等效彈性剛度求解,并結(jié)合有限元方法計(jì)算兩種緯平針織物在雙向拉伸下的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)值。與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,當(dāng)織物拉伸的應(yīng)變小于5%時(shí),基于均勻化理論的方法可準(zhǔn)確模擬形變的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,而當(dāng)應(yīng)變超過15%時(shí),該模擬方法存在一定誤差,但誤差均可控制在9.7%之內(nèi)。 

【文章來源】：東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,46(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

有限元求解針織物等效剛度矩陣流程圖

圖4 織物1模擬計(jì)算應(yīng)力-應(yīng)變曲線與試驗(yàn)對(duì)比由圖4、圖5和表5可以得出：當(dāng)兩種織物分別沿經(jīng)向、緯向及45°方向雙向拉伸時(shí)，拉伸在5%應(yīng)變范圍內(nèi)計(jì)算值與試驗(yàn)測(cè)得吻合度較高，當(dāng)應(yīng)變?cè)?%～15%時(shí)，采用分段均勻化方法進(jìn)行模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比有一定誤差，較大的誤差均存在于各階段分段均勻的交界處，其中最大誤差發(fā)生在織物2緯向拉伸應(yīng)變?yōu)?5%處，但誤差控制在9.7%之內(nèi)。

通過建立均勻化有限元求解方程，將其計(jì)算結(jié)果代入有限元軟件進(jìn)行雙向拉伸模擬。為表征織物在拉伸變形時(shí)的幾何非線性，本文計(jì)算織物應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系時(shí)，采用分段均勻化方法分別計(jì)算單胞模型在拉伸應(yīng)變?yōu)?、3%、6%、9%、12%時(shí)對(duì)應(yīng)針織物的剛度矩陣，并代入織物拉伸模擬計(jì)算中，使得織物在拉伸變形到各階段時(shí)材料參數(shù)也隨之變化。將模擬得到的織物拉伸變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。設(shè)沿拉伸方向?yàn)閤方向，垂直于拉伸方向?yàn)閥方向，織物1和2的對(duì)比結(jié)果分別如圖4、圖5和表5所示。圖4 織物1模擬計(jì)算應(yīng)力-應(yīng)變曲線與試驗(yàn)對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]純棉針織物連續(xù)前處理工藝研究和應(yīng)用[J]. 李慧霞,張慶,張乃舒,王慧君.  紡織導(dǎo)報(bào). 2018(07)

博士論文
[1]周期性板結(jié)構(gòu)的漸近均勻化方法及微結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡園武.大連理工大學(xué) 2014
[2]緯編針織物雙向拉伸性能研究[D]. 張一平.東華大學(xué) 2011
[3]基于均勻化理論的三維編織復(fù)合材料宏細(xì)觀力學(xué)性能的數(shù)值模擬[D]. 董紀(jì)偉.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]針織物的細(xì)觀本構(gòu)模型和織物的屈曲分析[D]. 李翠玉.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于幾何變形的超低模量針織物的研究[D]. 田慧.天津工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3222784