基于图像处理的织物弯曲性能测试方法

织物的弯曲性是体现织物柔软变形能力的重要指标,但关于织物弯曲性的研究大多集中在理论分析而非测试方法。针对这种情况,本文提出一种简便的、可同时测多块织物或多个角度的织物弯曲性能的测试方法--水滴法,并给出了其具体的使用方法以及评价指标--水滴宽度、水滴长度、水滴面积及抗弯系数。最后将20块织物的4项水滴法指标与抗弯长度及抗弯刚度进行对比分析,得出：水滴法中的4项指标与斜面法中的抗弯长度与抗弯刚度相关性从大到小依次是水滴面积、抗弯系数、水滴宽度和水滴长度,且这四者与抗弯长度及抗弯刚度都具有高度线性相关关系。这说明文中作为尝试和探索提出的利用水滴法测试织物弯曲性能是可行的。     

悬挂穿孔法测试织物弯曲悬垂性

为探究同时测试织物弯曲性和悬垂性的方法,文章以24块常见机织物为研究对象,分别用斜面悬臂梁法和圆台法测试抗弯刚度和悬垂系数,之后自行设计悬挂穿孔法测试装置并进行实验,提取得到四项特征指标:侧轮廓面积、底轮廓面积、载荷峰差值、峰值膨胀角。相关分析和回归分析的结果表明:悬挂穿孔法可以同时测量织物弯曲性和悬垂性,且四项特征指标都与抗弯刚度、悬垂系数具有高度相关性,得到的两个回归方程可用于预测织物整体的抗弯刚度和悬垂系数。悬挂穿孔法只用一块试样就能综合表达织物整体的弯曲悬垂性,既节约测试时间,又节省测试面料。     

倒Ω法测试织物弯曲性及悬垂性

织物悬垂性和弯曲性的测试是纺织品检测的重要内容,目前这2种性能是分开进行的。针对此现状,以13块常见织物为研究对象,分别测试其弯曲性和悬垂性指标——抗弯刚度和悬垂系数,然后用自行设计的倒Ω法进行测试,并利用图像处理软件提取了水滴高宽比和下垂纵横比等特征参数。经过相关分析得出以下结论:作为尝试提出的倒Ω法可同时用来检测织物弯曲性和悬垂性,所提取的指标与抗弯刚度和悬垂系数具有较好的相关性,相关系数由大到小依次是下垂纵横比、水滴高宽比和水滴面积;利用下垂纵横比与抗弯刚度及悬垂系数的关系式,可以预测织物的弯曲性及悬垂性。     

可视化织物弯曲性测试方法

针对纺织面料弯曲性测试需要多次裁样、费时等问题,提出1次可得到多组结果且快速简便的太阳花法测试方法。通过选择经纬2个方向的试样,裁剪5个宽度为2 cm、长度为6 cm的单条测试样,搭建测试装置并选取特征指标：展开面积、展开周长、展开长度和下垂高度。将太阳花法所得指标与斜面法测试的抗弯长度与抗弯刚度进行对比分析。结果表明：4个新指标均与斜面法中的抗弯长度和抗弯刚度具有较好的相关性,证明本文方法具有良好的可行性。该方法既可将织物正反面弯曲性差异及弯曲稳定性结果可视化,还可提高测试效率,节省检测时间。     

织物悬垂性能的各向差异性研究

为研究织物悬垂性能的各向差异性，对传统的伞式测量法进行改进。选取15种常见织物，采用XDP-1织物悬垂仪对织物0°、90°、45°和135°4个方向的悬垂性进行测试并获取悬垂图像；基于所得图像提出最大展宽、投影面积和悬垂系数3个新指标；最后分析织物各向悬垂性与弯曲长度和抗弯刚度的关系。结果发现：这3个新指标与弯曲长度和抗弯刚度均具有较好的相关性；织物硬挺的方向易形成波峰，柔软的方向易形成波谷，织物某方向的悬垂性越好，越易弯曲，该方向的抗弯能力越小。这表明通过一块圆形试样的悬垂投影可以预估织物某方向的弯曲性能，利用改进的伞式法可以测量织物悬垂性能的各向差异性。     

织物弯曲性与悬垂性测试新方法

织物弯曲性和悬垂性是影响服装外观的重要性能,其测试目前是分开进行的,文章旨在寻找可将其合二为一的方法。首先测试25块织物的弯曲长度和悬垂系数,然后用自行设计的M形测试法提取新的指标,并将其与弯曲长度和悬垂系数进行对比。研究表明:新方法中的指标均与弯曲长度具有较好的相关性,相关性由大到小依次是柔悬系数、横向投影宽度和纵向投影高度,且柔悬系数与悬垂系数也具有较好的相关性。新方法可同时测试织物弯曲性和悬垂性,即利用1块试样可得到2组数据,且可表达织物在任意一个方向上的悬垂性,尤其适合风衣、休闲裤等有方向性要求的织物。     

织物多方向硬挺度测试方法研究

现有的织物硬挺度检测方法每次只能得到织物某一个方向的数据。针对这种情况,提出一种简便的、可同时测试织物多方向硬挺度的方法,并给出了具体的检测步骤及评价指标:硬挺度系数、凹陷深度、平均翘起高度。将常见试样经凹陷法所得的这3项指标与斜面法中织物5个方向的平均弯曲长度及平均抗弯刚度进行了对比分析,得出这3项指标与平均弯曲长度及平均抗弯刚度相关性从大到小依次是硬挺度系数、凹陷深度和平均翘起高度,且这3者与平均弯曲长度及抗弯刚度都具有高度线性相关关系。这说明笔者提出的织物多方向硬挺度的测试方法有一定的可行性,值得进一步深入研究。     

超细羊毛精纺毛织物动态悬垂性的研究

对13块超细羊毛精纺毛织物的动态悬垂性进行了测试分析,并应用灰色系统理论排出织物规格及其弯曲、剪切性能与悬垂美感系数之问的关联序,结果表明：超细羊毛精纺毛织物悬垂性受动、静态悬垂性的共同影响;毛纤维越细其悬垂性越好;剪切刚度、原料细度及面密度对悬垂性的影响较大。     

利用十字交叉法测试织物弯曲悬垂性

为探索可同时测试织物弯曲性和悬垂性的方法,以20块常见织物为研究对象,分别用斜面法和圆台法测试弯曲长度和悬垂系数,然后用自行设计的十字交叉法进行测试,并提取了横向下垂距离、纵向下垂距离和弯曲悬垂系数。研究结果表明：十字交叉法既可用来检测织物弯曲性,也可检测织物悬垂性,且3个指标与斜面法的弯曲长度都具有较好的相关性,其相关系数由大到小依次是弯曲悬垂系数、横向下垂距离、纵向下垂距离;弯曲悬垂系数与圆台法侧得的悬垂系数也具有高度相关性;十字交叉法将传统的织物弯曲性和悬垂性的测试合二为一,既简化了操作步骤,又节约了时间。     

精纺毛织物悬垂性研究

选取了19种精纺毛织物,运用KES- FB织物风格测试仪测试织物拉伸剪切性能、弯曲性能和表面性能,运用动态悬垂风格仪测试织物悬垂性指标,且进行相关分析和回归分析.结果表明:精纺毛织物的静态悬垂系数是一个很重要的悬垂性指标,与大多数悬垂性指标都呈高度正相关关系;且织物静态悬垂系数越大,则硬挺度系数也越高,织物美感系数就越高.通过回归分析得出了织物剪切性、弯曲性及拉伸线性度与静态悬垂系数之间的方程式,此方程可以用来预测精纺毛织物静态悬垂系数.     

织物折皱回复角的计算

利用标准固体单元和滑块并联组成的模型,在织物摩擦约束力偶与其弯曲曲率成正比的假设下,对织物的弯曲和折皱回复进行了分析,并用纯弯曲实验得到的数据计算出织物的模型参数,从而计算出织物在不同时刻的回复角,平纹织物的理论预期与实测结果符合较好。     

Analysis of bending properties of worsted wool yarns and fabrics based on quasi-three-point bending

Abstract

The bending behavior of worsted wool yarns and fabrics plays a crucial role in handling and performance of end-use textiles. Hence, the fabric/yarn bending properties were studied based on a quasi-three-point bending model by means of the theoretical modeling and the corresponding measuring method. By means of the formula and the measured curves, the curve of bending rigidity and the curvature of a fabric or a yarn can be calculated so as to characterize the bending behavior more precisely than in the previous work. All the experiments on the fabric/yarn bending rigidity have been conducted for both the worsted wool fabrics and the corresponding yarns procured from the fabrics, with the same apparatus bending evaluation system of fabric and yarn, which was developed independently. The measured results of bending rigidity and curvature curve show good correlation with the bending moment and the curvature relationship of the theoretical modeling, and the comparisons of bending rigidity among KES-FB2 (Kawabata Evaluation System for Fabrics-2 pure bending tester), FAST-2 (Fabric Assurance by Simple Testing-2 bending meter), and the independently developed apparatus show that the three systems exhibist reasonably high correlations. It is confirmed that the new apparatus and the theoretical model are both viable and precious. Meanwhile, the theoretical relationship between the yarns and the fabrics has also been discussed, and the theoretical analysis of the bending behavior between the yarns and the fabrics is helpful in selecting a better theoretical model of the fabric-to-yarn bending rigidity ratio.     

羊毛面料超喂缝缩率与力学性能的关系

为开发FAST客观测试仪器在测试、评价、预测毛面料超喂缝制下缝缩率等有关方面的应用,建立了面料超喂缝纫时缝缩率与织物弯拉模量比(弯曲模量与拉伸弹性系数之比)、超喂量物理指标之间的理论方程,在分析面料弯拉模量比与FAST测试指标之间关系的基础上,推导了利用FAST测试弯拉模量比的计算方法。用该方法得到的理论值与实测值具有较好的线性相关性,为FAST织物性能客观测试系统在评价与预测面料的成衣性方面提供了一种新的应用方法。     

织物折皱回复性能建模研究

基于纺织材料的弹性回复性能及织物的内摩擦作用,研究织物在较小折皱力作用下的折皱弯曲与回复性能,通过简单的模型及公式表征织物回复过程中的重要性质,分析毛及毛涤织物在折皱回复过程中回复力与折皱弯曲形变的关系。利用KES-FB3压缩仪设计折皱弯曲测试试验,用所得数据计算模型参数,能较好地反映出织物折皱回复规律,理论计算值与实测值吻合程度较好。     

织物的弯曲性能

用线性粘弹理论对织物在小弯曲变形情况下的弯曲性能作了分析。假定织物的弯曲行为是粘弹性的,具有内摩擦约束,内摩擦弯矩与弯曲曲率成正比。织物流变模型由标准线性固体模型和一个摩擦元件并联组成。通过分析曲率周期性变化时的弯曲行为,建立了弯曲性能与模型参数之间的关系。利用实验所得到的模型参数对表征织物弯曲性能的指标进行计算,理论计算与实验结果相符。     

常用高性能纱线弯曲刚度的测量和表征

由于轴向织物增强薄壳体复合材料越来越成为研究的热点课题。衬纱是轴向织物的重要组成部分,弯曲变形是织物变形的主要形式,因此,衬纱的弯曲刚度对织物的三维成型性能有着重要影响。本文借助KES织物风格仪,通过测量最大弯矩值M_max和拟合斜率值s,表征四种常用高性能纱线的弯曲刚度。实验结果表明：在相同线密度下,高性能纱线的弯曲刚度大于传统纱线的弯曲刚度,四种高性能纱线的弯曲刚度由大到小依次是碳纱线、玻璃纱线、高强聚乙烯纱线、芳纶纱线;高性能纱线的弯曲刚度受纱线中单丝的排列、聚集状态影响,并且随着进入角度的增加而减小。     

织物马鞍状弯曲试验研究

为更好地表征织物在实际弯曲状态下的力学特性,使用自制的织物马鞍状弯曲测试装置,分别选用两种不同厚度和面密度的纸、塑料薄膜与织物为试样,在马鞍状弯曲情况下采用单因素分析法探讨了织物长度、宽度和加载速度等测试条件对织物受力负荷-位移的影响,并确定出织物马鞍状弯曲测试参数。结果表明当评价指标为抗弯刚性时,在下端距离16mm,试样宽度50mm,加载速度50mm/min条件下,采用马鞍状弯曲测试方法测定织物弯曲性能与采用斜面法测定性能相比,具有较好的一致性。     

织物折皱回复性能的研究

把毛织物看成是具有内摩擦约束的弹性条，利用能量分析的方法对毛织物在折皱回复时的回复力与变形的关系进行了分析，通过；简单的模型及公式将织物在回复过程中的重要性质表征出来，理论与实测结果基本吻合。     

织物折皱回复规律与建模

根据纺织材料黏弹性理论,研究织物的折皱回复变化规律。在织物摩擦约束力偶与其弯曲曲率成正比的假设条件下,把织物看成是具有内摩擦约束的固体黏弹性材料,利用标准线性固体和滑块并联组成的模型,对织物的折皱回复行为进行分析,把织物的加压弯曲、释压回复等行为过程用同一模型联系起来,在此基础上推导出织物折皱回复角的回复规律方程。并以毛织物和毛/涤混纺织物为实验材料进行验证,经实际测试证明,该模型能较好地反映织物折皱回复角的回复规律。