[發明專利]用于模擬多根纖維的方法和計算機可讀介質

在審

• 申請號: 201780056681.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN109716338A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: K·邁納特;D·L·米歇爾斯
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高見;錢慰民

1.一種用于模擬多根纖維的配置變化的計算機實施方法，所述方法包括：

提供用于描述纖維的機械行為的計算模型；

獲得與預定類型的纖維相關聯的第一組纖維機械參數以與所述計算模型一起使用；

獲得描述要模擬的所述多根纖維的形狀和位置的第一幾何信息；以及

使用所述計算模型模擬所述第一組纖維機械參數和所述第一幾何信息、所述多根纖維的配置變化，以產生第二幾何信息，

其中所述第一組纖維機械參數包括以下中的至少一者、任何兩者或全部三者：

在所述預定類型的纖維之間的一個或多個摩擦系數；

所述預定類型的纖維之中的內聚力的測量值；以及

所述預定類型的纖維之中的粘合力的測量值。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一組纖維機械參數還包括以下中的至少一者、任何兩者或全部三者：

與所述預定類型的纖維相關聯的楊氏模量；

與所述預定類型的纖維相關聯的剪切或扭轉模量；以及

與所述預定類型的纖維相關聯的彎曲模量。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述第一組纖維機械參數還包括以下中的至少一者、任何兩者或全部三者：

與所述預定類型的纖維相關聯的直徑；

所述預定類型的纖維的材料密度；以及

與所述預定類型的纖維相關聯的橫截面形狀或橢圓度。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述模擬的配置變化包括以下中的至少一者：

所述纖維的運動；

所述纖維的機械操縱；

所述纖維的縮短或加長；以及

所述纖維的修改它們的機械行為的化學處理或物理處理。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括：

提供數據庫，所述數據庫包括多種不同類型的纖維中的每一種的纖維機械參數組，

其中獲得所述第一組纖維機械參數的步驟包括選擇所述數據庫中的組中的一組。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述數據庫包括每種類型纖維的一個或多個附加的纖維機械參數組，

其中所述一個或多個附加的組中的每一組表征在相應的化學處理或物理處理之后該類型纖維的機械參數。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一幾何信息和所述第二幾何信息描述所述纖維中的每一根的多個段的位置。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一幾何信息從真實的纖維樣本中獲得，并且所述獲得所述第一幾何信息的步驟優選地包括以下中的至少一者：

微計算機斷層掃描；

激光掃描；

IR成像；以及

光學相干斷層掃描。

9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述計算模型包括以下中的至少一者：

每根纖維的Cosserat桿；

對每根纖維的基于有限元的描述；

每根纖維的基爾霍夫桿；以及

每根纖維的振蕩器網絡。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括基于所述模擬來渲染一個或多個圖像，所述一個或多個圖像示出所述配置變化之后的所述多根纖維。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述多根纖維包括一束毛發或滿頭毛發。