[發明專利]一種織物成型性的評價方法及裝置

無效

• 申請號: 200910018383.4
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN101691691A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 陳韶娟;馬建偉;許文娜;曹楠楠;杜玉平
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: D06H3/08
• 分類號: D06H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種織物成型性的評價方法，尤其涉及一種紡織物成型性的評價裝置。屬于紡織品領域。?

背景技術：

目前，對織物適形性的研究主要集中在適形原理分析、適形實驗以及適形模擬等方面。研究方法主要有以下三種：?

(1)從織物的剪切性能入手，研究織物的變形機理。?

在織物的適形性研究中，從織物的剪切性能入手研究得最多。剪切學說認為，織物圓滑、無皺褶變形達到的臨界條件是經緯紗線間的鎖定角——經緯紗線之間最大的允許變化角度。然而，目前還沒有提出計算鎖定角的實用方法，唯一方法還是實驗法，常用的是剪切框測試法。織物的初始剪切模量、剪切變形能和剪切恢復率都可以作為評價織物適形能力的參數。?

有人用剪切框獲得了不同織物的剪切鎖定角。并對剪切框進行了改進，發現紗線寬度的減小與起皺有密切的關系。也有人對平紋、斜紋、五枚經面緞紋和八枚緞紋以及經編和緯編結構的玻璃纖維織物預成型進行研究，測定了機織物在不同方向上的拉伸性質以及機織物的鎖定角，并將織物參數與鎖定角聯系了起來。還有文獻運用不同的方法獲取了剪切力與剪切角的關系，認為褶皺與變化的剪切角有關，而剪切角由初始扭曲、摩擦阻力和彈性阻力的簡單累計構成。也有將銷釘鉸接模型應用到復合材料成型中的。?

Pan和Carnaby假定單位纖維細胞對外部剪切力的初始反應體現在纖維的彎曲和密集區的滑移。應用單位纖維細胞內纖維排列方向的密度函數來得到滑移區和非滑移區的比例。Prodromou和Chen考慮到平紋織物的單位組織，提供了一個幾何模型來預測織物中出現褶皺等疵點的幾率。?

Asvadi和Postle應用線性粘彈性理論來分析高剪切應力下織物的剪?切性能，他們對機織物在大的剪切變形下的粘彈性和摩擦力進行了大量研究。Grosberg和Park針對機織物在剪切變形的基礎上提出了一個機械模型，該模型考慮到了紗線的卷曲，在這之前因為數學上的復雜性忽略了紗線的卷曲，除此之外，他還修正了剪切時經緯紗交織處的錯誤的摩擦公式，較之以前的模型，該模型給出的理論結果更佳。?

T.A.Nestor等運用畫框剪切裝置對熱塑性復合材料成型過程中的層內剪切現象進行了實驗研究，加深了對板材成型的力學理解，通過與其它流變數據相結合，建立數學模型，用于復雜成型情況的數值模擬的輸入。?

這些研究方法和研究結果的局限性在于它們只適應于單層織物，不適應多層織物，而工業上通常采用多層。而且這方面的研究多以機織物為代表，使用的模型多是Mack和Taylor發明的銷釘鉸接模型，這些模型往往假設紗線之間是不滑移的。這種假設具有一定的局限性，因為織物在成型時，如箱包、鞋帽和復合材料的加工過程中，經緯紗之間的滑移往往是不可避免的。?

(2)從研究織物的懸垂性入手研究織物在自重作用下的適形效果，可在一定程度上體現織物的適形性。?

Chu等人發明了一種懸垂測量儀，并使用這種儀器研究了織物懸垂的彎曲和剪切影響，通過大量的實驗數據的統計分析，Chu得出了懸垂效果和剪切剛度、以及彎曲剛度有關的結論。該儀器為懸垂研究奠定了一定的基礎。?

Morooka等人分析了懸垂系數和織物力學性能的關系，數據統計顯示織物的彎曲剛度和重量是織物懸垂系數的決定性因素。Amirbayat和Hearlel評述了模擬織物懸垂的研究工作，指出織物的懸垂褶皺是織物的雙曲變形產生的，同時指出織物的彎曲剛度、剪切模量在織物懸垂效果中起重要作用。?

(3)從半球模壓試驗入手，用特制的半球模具沖壓織物，迫使織物在較大的應力下發生變形，然后通過織物在模壓半球上成形后的外觀反映織物的適形能力。?

Mohammed，C.Lekakou和M.G.Bader采用雙半球模具對織物進行扣壓成型，模具包括兩部分，上面的部分是聚甲基丙烯酸甲酯PMMA(透明的有?機玻璃)制成的模塊，以便觀察織物的變形情況。在該模塊中間部分取一個半徑為100mm的半球空間。模具下半部分用鋁制成，在基座中心有一個半徑97mm的與上半球相匹配的半球。?

試驗前，先用粗鋼筆在織物試樣上畫出20*20的小格，待成型后，觀察經緯紗線在交織點處的角度變化，將變形前后經緯紗線之間的角度變化稱為剪切變形角。他們對平紋松散織物、斜紋、緞紋以及平紋緊密織物進行了試驗，通過該方法分析了織物的變形規律。發現平紋松散組織和斜紋組織的剪切變形角最大為56度，其次是緞紋組織52度，最后是平紋緊密組織48度，說明了織物變形難易的原因。?