緯編針織物導熱性能的有限元仿真
發(fā)布時間:2021-07-07 21:10
為了提出一種用于優(yōu)化、評估、預測針織物導熱性能的方法,文章探索了緯編針織物熱量傳遞的有限元仿真模擬,尤其是夏季汗衫面料,因為其導熱性能與人體舒適性密切相關。首先使用織物厚度儀和超景深顯微鏡獲取織物結構參數,通過插入三次B樣條曲線建立緯平針織物的三維幾何模型。然后將單元線圈模型導入有限元分析軟件STAR-CCM+中,通過網格劃分、邊界設置、迭代計算步驟進行數值計算,并和實驗值進行了比較分析,誤差在4%以內。表明此方法具有一定的實用性,可用于預測緯編針織物的導熱性能。
【文章來源】:絲綢. 2020,57(01)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
測量位置
本文中k取3,采用積累弦長參數化法[12-13]計算樣條曲線的矢量節(jié)點,對數據點進行嚴格化規(guī)范后可得到一個參數化序列,將其分別對應的矢量點代入到非均勻有理三次B樣條曲線函數中,并且使曲線經過幾個特殊的插值型值點,以及滿足曲線的首尾兩端的端點與其型值點重合的條件,聯立求解即可得出曲線的控制點。然后經過陣列重復可得到緯平針組織模型,如圖2所示。2 織物有限元模擬
實驗中所建立的三個幾何模型,在STAR-CCM+有限元軟件中,經過表面修復和自動體網格劃分,網格尺寸為0.01 mm,最終的網格數量和質量情況分別是:32 s棉織物的固體區(qū)域147 899 cells,流體區(qū)域286 070 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.015%。26 s棉織物的固體區(qū)域175 229 cells,流體區(qū)域312 479 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.039%。21 s棉織物的固體區(qū)域241 105 cells,流體區(qū)域464 675 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.156%。圖3(a)為劃分網格后的織物紗線模型,圖3(b)為劃分網格后透明化的整個模型。2.2 邊界條件設置
【參考文獻】:
期刊論文
[1]緯編針織物幾何建模及其算法[J]. 汝欣,彭來湖,呂明來,史偉民,胡旭東. 紡織學報. 2018(09)
[2]基于ANSYS CFX的織物透氣性數值計算[J]. 代文杰,邱華,楊恩惠,王寧,閆正林. 絲綢. 2018(09)
[3]仿真絲織物與真絲織物的熱傳遞有限元仿真[J]. 李瑛慧,謝春萍,劉新金,蘇旭中. 絲綢. 2017(12)
[4]織物結構對機織物熱傳導的影響[J]. 劉讓同,劉淑萍,李亮,弋夢夢,朱雪瑩,廖喜林. 上海紡織科技. 2017(06)
[5]應用ABAQUS的織物熱傳遞有限元分析[J]. 吳佳佳,唐虹. 紡織學報. 2016(09)
[6]不同溫度環(huán)境下織物導熱機理的探討[J]. 王婷婷,劉曉霞,莊明宇. 上海紡織科技. 2015(11)
[7]彎紗深度與針織物結構參數及導熱系數間的關系[J]. 趙超,楊彩云. 國際紡織導報. 2015(11)
[8]淺談服裝的熱濕舒適性[J]. 楊勇,范君. 黑龍江紡織. 2010(03)
[9]織物結構參數對熱傳遞性能的影響[J]. 吳海軍,錢坤,曹海建. 紡織學報. 2007(02)
[10]織物熱傳導機理的分析和探討[J]. 胡海霞,孟家光. 北京紡織. 2005(06)
博士論文
[1]針織物熱舒適性能研究與針織保暖產品設計[D]. 孫玉釵.東華大學 2005
碩士論文
[1]機織物熱傳導性能及其數值模擬[D]. 弋夢夢.中原工學院 2018
本文編號:3270377
【文章來源】:絲綢. 2020,57(01)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
測量位置
本文中k取3,采用積累弦長參數化法[12-13]計算樣條曲線的矢量節(jié)點,對數據點進行嚴格化規(guī)范后可得到一個參數化序列,將其分別對應的矢量點代入到非均勻有理三次B樣條曲線函數中,并且使曲線經過幾個特殊的插值型值點,以及滿足曲線的首尾兩端的端點與其型值點重合的條件,聯立求解即可得出曲線的控制點。然后經過陣列重復可得到緯平針組織模型,如圖2所示。2 織物有限元模擬
實驗中所建立的三個幾何模型,在STAR-CCM+有限元軟件中,經過表面修復和自動體網格劃分,網格尺寸為0.01 mm,最終的網格數量和質量情況分別是:32 s棉織物的固體區(qū)域147 899 cells,流體區(qū)域286 070 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.015%。26 s棉織物的固體區(qū)域175 229 cells,流體區(qū)域312 479 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.039%。21 s棉織物的固體區(qū)域241 105 cells,流體區(qū)域464 675 cells;網格具有拓撲有效性,面有效性為1.00,體積變化率在0.1~1.00為99.156%。圖3(a)為劃分網格后的織物紗線模型,圖3(b)為劃分網格后透明化的整個模型。2.2 邊界條件設置
【參考文獻】:
期刊論文
[1]緯編針織物幾何建模及其算法[J]. 汝欣,彭來湖,呂明來,史偉民,胡旭東. 紡織學報. 2018(09)
[2]基于ANSYS CFX的織物透氣性數值計算[J]. 代文杰,邱華,楊恩惠,王寧,閆正林. 絲綢. 2018(09)
[3]仿真絲織物與真絲織物的熱傳遞有限元仿真[J]. 李瑛慧,謝春萍,劉新金,蘇旭中. 絲綢. 2017(12)
[4]織物結構對機織物熱傳導的影響[J]. 劉讓同,劉淑萍,李亮,弋夢夢,朱雪瑩,廖喜林. 上海紡織科技. 2017(06)
[5]應用ABAQUS的織物熱傳遞有限元分析[J]. 吳佳佳,唐虹. 紡織學報. 2016(09)
[6]不同溫度環(huán)境下織物導熱機理的探討[J]. 王婷婷,劉曉霞,莊明宇. 上海紡織科技. 2015(11)
[7]彎紗深度與針織物結構參數及導熱系數間的關系[J]. 趙超,楊彩云. 國際紡織導報. 2015(11)
[8]淺談服裝的熱濕舒適性[J]. 楊勇,范君. 黑龍江紡織. 2010(03)
[9]織物結構參數對熱傳遞性能的影響[J]. 吳海軍,錢坤,曹海建. 紡織學報. 2007(02)
[10]織物熱傳導機理的分析和探討[J]. 胡海霞,孟家光. 北京紡織. 2005(06)
博士論文
[1]針織物熱舒適性能研究與針織保暖產品設計[D]. 孫玉釵.東華大學 2005
碩士論文
[1]機織物熱傳導性能及其數值模擬[D]. 弋夢夢.中原工學院 2018
本文編號:3270377
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