纺织学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (05): 107-113.doi: 10.13475/j.fzxb.20250705301
CAO Ye, JIANG Gaoming(
), LI Bingxian
摘要:
针对纬编菠萝组织织物设计依赖试验试织、数字化仿真难的问题,提出一种基于数学模型与物理模型的快速设计及三维仿真方法。通过分析纬编菠萝组织织物的移圈原理与编织工艺,构建花型意匠图矩阵、组织结构图矩阵及工艺编织图矩阵;采用Boolean变换将意匠矩阵分解为布尔矩阵,并计算其与组织图矩阵的Kronecker积,实现花型信息到编织动作的数学映射。为模拟线圈形变,建立弹簧-质点模型,将线圈几何中心离散为质点,通过弹簧连接表征沉降弧转移引起的力学作用;基于牛顿第二定律与胡克定律进行受力分析,采用Velocity-Verlet数值积分法求解质点位移随时间的演化,模拟线圈在串套与拉伸过程中的三维形态变化。基于Visual Studio 2022平台,结合C#编程与OpenGL图形渲染技术,实现纬编菠萝组织织物的三维结构仿真。结果表明,仿真模型能准确反映织物的孔眼结构与线圈串套关系,仿真效果与实物图像基本吻合;该方法可降低设计复杂度与试织成本,为纬编菠萝组织织物的数字化设计与仿真提供理论支撑与技术路径。
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