斜紋織物表面微滴沉積過程數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 11:56
智能紡織品是一種將傳統(tǒng)紡織品與電子技術(shù)相結(jié)合的新型紡織品,該紡織品一般由傳感器、執(zhí)行器、數(shù)據(jù)處理、通信和電源等部分組成,而作為連接電子系統(tǒng)各模塊間導(dǎo)電線路的柔性化制備是智能紡織品功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的導(dǎo)電線路制備方法有植入式及絲網(wǎng)印刷等,其成形導(dǎo)電線路與織物耦合性低,嚴(yán)重影響織物自身性能。因此如何實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電線路與織物的柔性化集成,是當(dāng)前智能紡織品亟待解決的難點(diǎn);诖,課題組提出將微滴噴射和化學(xué)沉積技術(shù)相結(jié)合的織物表面導(dǎo)電線路沉積制造的方法。在導(dǎo)電線路沉積過程中,明確微滴在織物表面的碰撞、鋪展過程對(duì)成形高質(zhì)量導(dǎo)電線路尤為重要,因此,本文根據(jù)斜紋織物的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù),采用流體體積法(VOF)建立微滴在斜紋織物表面沉積的有限元模型,研究微滴在斜紋織物上的撞擊、鋪展形態(tài)變化過程,從微滴沉積過程形態(tài)的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)變化以及流體參數(shù)等因素對(duì)微滴在斜紋織物上的沉積影響進(jìn)行研究,為后續(xù)打印成形導(dǎo)電線路奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,建立了微滴在斜紋織物上撞擊、鋪展的有限元模型。分析斜紋織物的幾何組織結(jié)構(gòu),根據(jù)斜紋織物組織的幾何結(jié)構(gòu)及參數(shù),采用流體體積法建立微滴碰撞沉積的有限元模型。其次,研究了微...
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 智能紡織品及其應(yīng)用
1.3 織物表面導(dǎo)電線路的制備方法
1.3.1 植入式法
1.3.2 絲網(wǎng)印刷法
1.3.3 噴墨打印法
1.4 微滴噴射技術(shù)的研究
1.4.1 微滴噴射技術(shù)的原理及分類
1.4.2 微滴噴射技術(shù)的應(yīng)用
1.5 微滴撞擊基板沉積過程研究
1.5.1 微滴撞擊固體表面沉積過程研究
1.5.2 微滴撞擊多孔介質(zhì)沉積過程研究
1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 斜紋織物表面微滴沉積過程數(shù)值模型建立
2.1 引言
2.2 流體控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 動(dòng)量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.3 微滴的無(wú)量綱數(shù)
2.4 VOF法的基本原理
2.4.1 自由表面處理方法
2.4.2 界面重構(gòu)技術(shù)
2.4.3 表面張力處理技術(shù)
2.5 織物模型的建立
2.5.1 斜紋織物組織
2.5.2 幾何模型的建立
2.5.3 有限元模型的建立
2.6 本章小結(jié)
3 斜紋織物表面微滴沉積過程仿真研究
3.1 引言
3.2 織物表面潤(rùn)濕原理
3.3 模擬條件設(shè)定
3.3.1 織物結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.3.2 流體參數(shù)
3.3.3 求解方法
3.4 微滴撞擊斜紋織物沉積過程數(shù)值模擬
3.4.1 微滴撞擊緯紗沉積過程研究
3.4.2 微滴撞擊經(jīng)紗沉積過程研究
3.5 經(jīng)緯不同位置沉積過程分析
3.6 本章小結(jié)
4 微滴沉積過程影響因素研究
4.1 引言
4.2 鋪展沉積特征參數(shù)
4.3 微滴尺寸和速度大小對(duì)沉積過程的影響
4.3.1 微滴半徑對(duì)沉積過程的影響
4.3.2 撞擊速度對(duì)沉積過程的影響
4.4 不同流體屬性及材料對(duì)沉積過程的影響
4.4.1 微滴粘度對(duì)沉積過程的影響
4.4.2 表面張力對(duì)沉積過程的影響
4.4.3 不同流體材料對(duì)沉積過程的影響
4.5 本章小結(jié)
5 微滴撞擊斜紋織物表面試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 氣動(dòng)式微滴按需噴射系統(tǒng)
5.2.1 噴射控制模塊
5.2.2 運(yùn)動(dòng)控制模塊
5.2.3 圖像采集模塊
5.3 微滴撞擊斜紋織物實(shí)驗(yàn)研究
5.3.1 微滴的產(chǎn)生
5.3.2 微滴鋪展沉積過程研究
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可穿戴智能紡織品研究現(xiàn)狀及展望[J]. 吳云,劉茜. 棉紡織技術(shù). 2018(06)
[2]微滴噴射3D打印尺寸建模與數(shù)值模擬[J]. 陳從平,胡瓊,呂添,冉艷華. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]智能安全防護(hù)用紡織品的研究和應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 張蔭楠. 紡織導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[4]單液滴沖擊多孔介質(zhì)過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 周攀,李淑娟,楊磊鵬. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[5]智能服裝研究進(jìn)展[J]. 周密,趙國(guó)玉,姚偉靜,朱譜新. 紡織科技進(jìn)展. 2017(03)
[6]荷電液滴撞擊織物表面鋪展特性的試驗(yàn)[J]. 王軍鋒,吳琦,霍元平,許榮斌. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]緯編針織柔性傳感器結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)電性能[J]. 蔡倩文,王金鳳,陳慰來. 紡織學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]智能紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 郭飛泉,劉茜,翟志剛,倪楷淇,鄭金杰. 黑龍江紡織. 2015(03)
[9]織物表面導(dǎo)電線路成形方法的研究進(jìn)展[J]. 肖淵,蔣龍,陳蘭,張丹,劉金玲. 紡織導(dǎo)報(bào). 2015(08)
[10]基于針織導(dǎo)電織物可演奏音樂的智能服裝研究[J]. 張乃中,聞婧,王軍,洪偉馨. 針織工業(yè). 2015(06)
碩士論文
[1]織物表面噴射打印成形導(dǎo)線工藝條件影響研究[D]. 尹博.西安工程大學(xué) 2018
[2]液體粘度及表面潤(rùn)濕性對(duì)液滴沖擊動(dòng)力學(xué)影響的研究[D]. 林世璣.西南交通大學(xué) 2018
[3]織物表面微滴噴射打印成形微細(xì)導(dǎo)線基礎(chǔ)研究[D]. 吳姍.西安工程大學(xué) 2017
[4]微滴撞擊織物表面沉積過程數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 申松.西安工程大學(xué) 2017
[5]液滴撞擊壁面過程的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 喬磊.大連理工大學(xué) 2016
[6]液滴在隨機(jī)粗糙表面的鋪展動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 張慧.蘇州大學(xué) 2015
[7]噴墨墨滴在彩色噴墨打印紙上鋪展?jié)B透的研究[D]. 朱予川.天津科技大學(xué) 2013
[8]噴墨印刷在織物上的應(yīng)用研究[D]. 劉曉娜.江南大學(xué) 2011
[9]機(jī)織物圖像自動(dòng)糾偏及組織分析的研究[D]. 胡艷.浙江理工大學(xué) 2010
[10]液滴撞擊加熱固體平壁變形過程的數(shù)值模擬[D]. 李燕.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3708221
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 智能紡織品及其應(yīng)用
1.3 織物表面導(dǎo)電線路的制備方法
1.3.1 植入式法
1.3.2 絲網(wǎng)印刷法
1.3.3 噴墨打印法
1.4 微滴噴射技術(shù)的研究
1.4.1 微滴噴射技術(shù)的原理及分類
1.4.2 微滴噴射技術(shù)的應(yīng)用
1.5 微滴撞擊基板沉積過程研究
1.5.1 微滴撞擊固體表面沉積過程研究
1.5.2 微滴撞擊多孔介質(zhì)沉積過程研究
1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 斜紋織物表面微滴沉積過程數(shù)值模型建立
2.1 引言
2.2 流體控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 動(dòng)量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.3 微滴的無(wú)量綱數(shù)
2.4 VOF法的基本原理
2.4.1 自由表面處理方法
2.4.2 界面重構(gòu)技術(shù)
2.4.3 表面張力處理技術(shù)
2.5 織物模型的建立
2.5.1 斜紋織物組織
2.5.2 幾何模型的建立
2.5.3 有限元模型的建立
2.6 本章小結(jié)
3 斜紋織物表面微滴沉積過程仿真研究
3.1 引言
3.2 織物表面潤(rùn)濕原理
3.3 模擬條件設(shè)定
3.3.1 織物結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.3.2 流體參數(shù)
3.3.3 求解方法
3.4 微滴撞擊斜紋織物沉積過程數(shù)值模擬
3.4.1 微滴撞擊緯紗沉積過程研究
3.4.2 微滴撞擊經(jīng)紗沉積過程研究
3.5 經(jīng)緯不同位置沉積過程分析
3.6 本章小結(jié)
4 微滴沉積過程影響因素研究
4.1 引言
4.2 鋪展沉積特征參數(shù)
4.3 微滴尺寸和速度大小對(duì)沉積過程的影響
4.3.1 微滴半徑對(duì)沉積過程的影響
4.3.2 撞擊速度對(duì)沉積過程的影響
4.4 不同流體屬性及材料對(duì)沉積過程的影響
4.4.1 微滴粘度對(duì)沉積過程的影響
4.4.2 表面張力對(duì)沉積過程的影響
4.4.3 不同流體材料對(duì)沉積過程的影響
4.5 本章小結(jié)
5 微滴撞擊斜紋織物表面試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 氣動(dòng)式微滴按需噴射系統(tǒng)
5.2.1 噴射控制模塊
5.2.2 運(yùn)動(dòng)控制模塊
5.2.3 圖像采集模塊
5.3 微滴撞擊斜紋織物實(shí)驗(yàn)研究
5.3.1 微滴的產(chǎn)生
5.3.2 微滴鋪展沉積過程研究
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可穿戴智能紡織品研究現(xiàn)狀及展望[J]. 吳云,劉茜. 棉紡織技術(shù). 2018(06)
[2]微滴噴射3D打印尺寸建模與數(shù)值模擬[J]. 陳從平,胡瓊,呂添,冉艷華. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]智能安全防護(hù)用紡織品的研究和應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 張蔭楠. 紡織導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[4]單液滴沖擊多孔介質(zhì)過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 周攀,李淑娟,楊磊鵬. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[5]智能服裝研究進(jìn)展[J]. 周密,趙國(guó)玉,姚偉靜,朱譜新. 紡織科技進(jìn)展. 2017(03)
[6]荷電液滴撞擊織物表面鋪展特性的試驗(yàn)[J]. 王軍鋒,吳琦,霍元平,許榮斌. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]緯編針織柔性傳感器結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)電性能[J]. 蔡倩文,王金鳳,陳慰來. 紡織學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]智能紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 郭飛泉,劉茜,翟志剛,倪楷淇,鄭金杰. 黑龍江紡織. 2015(03)
[9]織物表面導(dǎo)電線路成形方法的研究進(jìn)展[J]. 肖淵,蔣龍,陳蘭,張丹,劉金玲. 紡織導(dǎo)報(bào). 2015(08)
[10]基于針織導(dǎo)電織物可演奏音樂的智能服裝研究[J]. 張乃中,聞婧,王軍,洪偉馨. 針織工業(yè). 2015(06)
碩士論文
[1]織物表面噴射打印成形導(dǎo)線工藝條件影響研究[D]. 尹博.西安工程大學(xué) 2018
[2]液體粘度及表面潤(rùn)濕性對(duì)液滴沖擊動(dòng)力學(xué)影響的研究[D]. 林世璣.西南交通大學(xué) 2018
[3]織物表面微滴噴射打印成形微細(xì)導(dǎo)線基礎(chǔ)研究[D]. 吳姍.西安工程大學(xué) 2017
[4]微滴撞擊織物表面沉積過程數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 申松.西安工程大學(xué) 2017
[5]液滴撞擊壁面過程的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 喬磊.大連理工大學(xué) 2016
[6]液滴在隨機(jī)粗糙表面的鋪展動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 張慧.蘇州大學(xué) 2015
[7]噴墨墨滴在彩色噴墨打印紙上鋪展?jié)B透的研究[D]. 朱予川.天津科技大學(xué) 2013
[8]噴墨印刷在織物上的應(yīng)用研究[D]. 劉曉娜.江南大學(xué) 2011
[9]機(jī)織物圖像自動(dòng)糾偏及組織分析的研究[D]. 胡艷.浙江理工大學(xué) 2010
[10]液滴撞擊加熱固體平壁變形過程的數(shù)值模擬[D]. 李燕.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3708221
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qgylw/3708221.html
最近更新
教材專著