本文關(guān)鍵詞：基于有限元流場分析的集聚紡成紗質(zhì)量及織物性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：網(wǎng)格圈型集聚紡是應(yīng)用最為廣泛的一種緊密紡紗技術(shù),其通過采用網(wǎng)格圈配合相應(yīng)的負壓吸風系統(tǒng)實現(xiàn)須條在加捻前集聚,使成紗毛羽少、強力高。目前對于網(wǎng)格圈型集聚機理的研究的準確性、氣流分布與成紗性能的相關(guān)性和最終制品性能的分析研究還不夠深入與系統(tǒng),使得網(wǎng)格圈型的優(yōu)化改進和產(chǎn)品開發(fā)在一定程度上受到限制。針對此,本文確立以三羅拉網(wǎng)格圈和四羅拉網(wǎng)格圈為研究對象,利用有限元分析軟件ANSYS對集聚區(qū)的三維流場分布進行研究,尤其是給出沿著集聚區(qū)的須條運動軌跡的流速分布,繼而對集聚區(qū)內(nèi)負壓氣流之于成紗質(zhì)量的作用機理進行理論探討,并對相應(yīng)的織物性能進行研究。首先利用AUTOCAD軟件構(gòu)建集聚區(qū)物理模型,而后借助有限元分析軟件ANSYS給出集聚區(qū)內(nèi)三維流場整體分布的數(shù)值模擬；在此基礎(chǔ)上,以三羅拉和四羅拉網(wǎng)格圈集聚紡中紡制9.72tex、14.58tex和29.15tex紗線為例,采用高速攝影機對須條在集聚區(qū)內(nèi)的運動進行拍攝,根據(jù)靜幀圖片在二維坐標系內(nèi)描繪須條運動軌跡,采用ANSYS軟件給出沿著須條運動軌跡的氣流流速分布,并結(jié)合細紗附加捻度探討網(wǎng)格圈集聚機理,結(jié)合紗線性能測試分析氣流分布對成紗性能的影響；最后,將所紡制的14.58tex和29.15tex紗線織造得到相應(yīng)的織物,并利用高速攝影機拍攝9種織物試樣的拉伸斷裂過程,通過織物拉伸曲線、織物徑向拉伸變形、局部徑向拉伸變形和織物橫向收縮探討織物動態(tài)拉伸性能,并結(jié)合織物的透氣性實驗、起毛起球型實驗和織物抗褶皺實驗,對織物性能進行深入探討。實驗結(jié)果表明：(1)在三羅拉和四羅拉網(wǎng)格圈型的紡紗過程中,須條一方面受到橫向氣流的集聚作用產(chǎn)生橫向收縮,另一方面受到垂直方向的高流速氣流作用緊貼在網(wǎng)格圈表面;(2)沿著須條運動軌跡的氣流分布,氣流產(chǎn)生的橫向收縮和垂直的控制以及網(wǎng)格圈的摩擦力使得纖維須條在集聚區(qū)內(nèi)產(chǎn)生附加捻度：附加捻度改善條干不勻,減小成紗毛羽尤其是有害毛羽,提高強力；(3)網(wǎng)格圈織物的斷裂強力和伸長較環(huán)錠紡有不同程度的提高；網(wǎng)格圈織物的局部徑向平均拉伸長度小于環(huán)錠紡,拉伸變化率也小于環(huán)錠紡,環(huán)錠紡織物在中心區(qū)域的拉伸較網(wǎng)格圈集中；環(huán)錠紡的橫向收縮較網(wǎng)格圈織物明顯,且變化率較大；網(wǎng)格圈集聚紡的織物的透氣性、褶皺回復角和抗起毛起球性比環(huán)錠紡織物的好。隨著紗線細度減小,透氣率減小,褶皺回復角大。
【關(guān)鍵詞】：ANSYS 高速攝影 集聚機理 織物
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS104.77
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 引言7-8
• 1.2 網(wǎng)格圈集聚紡技術(shù)的研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 有限元技術(shù)在紡紗中應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.3.1 有限元方法簡介及發(fā)展9
• 1.3.2 有限元技術(shù)在紡紗中應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.4 本課題研究目的意義及內(nèi)容10-11
• 1.4.1 本課題研究的目的和意義10
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容10-11
• 第二章 基于有限元分析方法的集聚區(qū)內(nèi)三維流場整體分布數(shù)值模擬11-17
• 2.1 ANSYS/FLOTRAN介紹11
• 2.2 基于有限元法的集聚區(qū)氣流的三維數(shù)值模擬11-15
• 2.2.1 建立幾何模型11-12
• 2.2.2 定義單元類型和網(wǎng)格劃分12-13
• 2.2.3 確定流體狀態(tài)、施加邊界條件及求解13-14
• 2.2.4 后處理14-15
• 2.3 小結(jié)15-17
• 第三章 沿須條運動軌跡的氣流流速分布數(shù)值模擬17-33
• 3.1 試驗準備17-18
• 3.2 須條運動軌跡18-22
• 3.2.1 坐標系建立18-19
• 3.2.2 幀數(shù)提取19
• 3.2.3 須條運動軌跡的提取19-22
• 3.3 基于氣流分布的須條集聚機理研究22-29
• 3.3.1 集聚區(qū)內(nèi)沿x軸向氣流分布23-26
• 3.3.2 集聚區(qū)內(nèi)沿z軸向氣流分布26-28
• 3.3.3 集聚區(qū)內(nèi)氣流分布與附加捻度28-29
• 3.4 基于集聚區(qū)內(nèi)氣流分布的成紗質(zhì)量分析29-31
• 3.5 小結(jié)31-33
• 第四章 織物的動態(tài)拉伸過程研究及織物性能分析33-46
• 4.1 織物動態(tài)拉伸試驗33-35
• 4.2 織物經(jīng)向拉伸與橫向的收縮分析35-43
• 4.2.1 9.72tex35-37
• 4.2.2 14.58tex37-40
• 4.2.3 29.15tex40-42
• 4.2.4 細紗9.72tex、14.58tex和29.15tex的織物動態(tài)拉伸規(guī)律42-43
• 4.3 織物透氣、抗起毛起球、折皺性對比分析43-45
• 4.3.1 實驗設(shè)備與條件43
• 4.3.2 實驗結(jié)果43-44
• 4.3.3 實驗結(jié)果分析44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第五章 總結(jié)46-48
• 5.1 結(jié)論46-47
• 5.2 本論文存在的問題與不足47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻49-51
• 附錄：作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文51

【相似文獻】

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