基于WebGL的纬编提花织物三维仿真

为了实现纬编提花织物的三维结构仿真和虚拟仿真,在深入研究各提花类型编织原理的基础上总结其仿真结构特点。通过数学建模的方法,建立提花织物中常用的线圈几何模型、线圈型值点模型和平移模型,借助矩阵运算可根据织物组织快速计算线圈的空间坐标位置。采用WebGL技术和三维图形引擎库Three.js,根据型值点空间坐标实现了三维线圈结构的绘制和颜色渲染,截取提花织物三维仿真图作为纹理材质,利用纹理映射技术实现纬编提花织物三维虚拟仿真。以各类提花效应的三维仿真效果为例对仿真方法进行检验,结果表明矩阵模型可以实现线圈型值点坐标快速转换与计算,WebGL技术可实现三维结构仿真可视化从而准确描述提花织物结构特征,增强服装虚拟仿真的真实感。     

基于六边形网格结构的针织物三维建模

为方便快捷地构造出接近针织物真实线圈的三维几何模型,提出一种基于六边形网格结构理论的方法。首先根据针织线圈穿套时形成的交织点,构建出六边形网格结构,由此确定每个线圈单元的8个特殊型值点,并根据纱线线密度和织物厚度通过三角函数关系求得型值点的具体坐标。其次将型值点插入非均匀有理B样条曲线,利用反算法推算出控制顶点及确认最终纱线路径,并进行扫面操作形成单个纱线线圈。最后通过阵列方法依次重复排列,得到特定组织循环的针织三维模型,并且对单元模型进行导热分析。结果表明,最终模拟计算结果与实际测量值的误差在4%以内,所建模型具有较好的实用性和合理性。     

全成形毛衫款式设计、工艺实现及虚拟展示

为促进全成形毛衫的设计与开发,以4针床电脑横机及SDS-ONE APPEX 3设计系统为依托,对全成形毛衫款式设计、工艺实现、虚拟展示原理及应用进行研究。从三维立体成形角度出发,结合人体结构特点,提出全成形毛衫A、H、X廓型设计方法与工艺实现方式;根据4针床全成形编织限制与生产实践,对绞花、移圈组织结构在全成形毛衫上的设计应用进行探讨;利用虚拟展示技术对全成形毛衫进行二维、三维仿真模拟,实现了服装成品款式预览和组织结构的二次设计与修改,提高了全成形毛衫的精度与附加值,促进了全成形毛衫设计与生产的完美对接。     

基于Web的少梳经编色织物仿真与虚拟展示

为实现少梳经编色织物的仿真与服装的虚拟展示,便于分析少梳经编织物的编织原理和结构特点,通过测量与分析实际线圈尺寸建立经编线圈几何模型,根据每把梳栉垫纱数码的规律,建立了单根纱线的线圈坐标数学矩阵与坐标平移矩阵,利用矩阵运算得到少梳经编色织物线圈的坐标。采用Web中的双缓存技术分别绘制每把梳栉的线圈和延展线,并进行叠加组合实现仿真;然后利用截图手段获得花型纹理单元,并基于纹理映射技术实现服装的虚拟展示;最后通过与实际织物对比仿真结果进行检验。结果表明,该方法能够准确模拟少梳经编色织物的尺寸与花型,实现可视化设计与展示。     

基于空间变换的全成形毛衫三维虚拟展示

全成形毛衫的三维虚拟展示是针织物CAD软件开发与研究中至关重要的一部分。为在针织物CAD软件中展示全成形毛衫的三维仿真效果，促进针织物CAD技术的发展，以女式平肩V领背心为例，研究了从二维板片到三维模型的空间变换方法。通过建立工艺数学模型与二维板片相结合制作二维纹理样板，并分别建立二维板片模型与三维服装模型，以获得其中的三角形面片顶点信息；使用矩阵实现了从二维板片到三维模型间的空间变换，对纹理样板应用相同矩阵，从而通过使用三维图形引擎库Three.js完成对全成形毛衫的三维虚拟展示；比较了粒子间距、管道截面边数、管道段数等参数对仿真效果与速度的影响。结果表明：粒子间距为10 mm,管道截面边数为8,管道段数为16时，所得到的仿真模型兼具较好的效果及较快的速度。使用该方法可实现全成形毛衫的三维虚拟展示，有助于针织物CAD软件的开发，从而使服装从业者能直观、快速地观察到各款式全成形毛衫的三维效果。     

基于OpenGL改进算法织物线圈模型三维仿真

为了实现纬编针织物三维结构的建模与仿真,在研究纬编针织物线圈编织原理的基础上,采用OpenGL技术并改进算法实现对纬编针织物的快速建模。本文通过网格模型可以快速、准确地确定纬编线圈控制点的三维坐标。通过分段三次插值算法得到线圈三维空间模型的型值点坐标,再利用改进的弯曲管线生成算法,实现线圈三维模型的仿真。该方法借助OpenGL实现了计算与绘图的分离,极大地提升了绘制模型的速度。     

全成形毛衫图案设计方法与应用研究北大核心

在论述全成形毛衫发展趋势的基础上,研究全成形毛衫图案设计方法及表现方式。通过分析四针床电脑横机毛衫定制的编织工艺,结合三维虚拟展示辅助设计方法使全成形毛衫设计更符合消费者个性化定制的需求。全成形毛衫图案设计方法符合互联网大数据时代产品定制的思路,增强了虚拟展示技术在全成形毛衫图案设计领域的影响力。结合三维虚拟展示技术的毛衫图案设计及应用为现代毛衫产品设计提供了新思路。     

全成形毛衫图案设计方法与应用研究

在论述全成形毛衫发展趋势的基础上,研究全成形毛衫图案设计方法及表现方式。通过分析四针床电脑横机毛衫定制的编织工艺,结合三维虚拟展示辅助设计方法使全成形毛衫设计更符合消费者个性化定制的需求。全成形毛衫图案设计方法符合互联网大数据时代产品定制的思路,增强了虚拟展示技术在全成形毛衫图案设计领域的影响力。结合三维虚拟展示技术的毛衫图案设计及应用为现代毛衫产品设计提供了新思路。     

全成形毛衫肩袖成形结构编织工艺

为研究全成形毛衫肩袖成形结构的线圈形态，更好地对全成形毛衫进行仿真与虚拟展示，依托日本岛精公司MACH2-153X 18G以及SDS-ONE APEX3设计系统，对全成形毛衫肩袖成形结构的编织工艺进行研究。根据工艺特点与成形效果将编织工艺分为6种，并以常见的全成形毛衫肩袖结构为例分析了具体的编织动作。研究表明:比率编织法可以调整袖山外形;平袖山工艺结合平袖山比率编织与空移针，常在接肩时使用;多织工艺可以形成特殊的外形效果;接片工艺通过线圈均收使肩膀成形;局部编织工艺用于形成肩斜及领弧线;收加针工艺可以调整织片的宽度，并使相邻织片相连。     

经编全成形脖套的结构设计与工艺实现

针对目前脖套结构单一,裁剪缝制加工工序多且有裁剪损耗等问题,在分析研究人体头颈部位尺寸数据的基础上,结合经编全成形原理进行全成形脖套款式结构设计与开发。首先确定基础纸样结构,在纸样上进行穿戴部位设计与结构分区,对于口鼻部位进行一体成形的双层织造结构开发,通过贾卡变化组织定位设计实现双层结构局部开口;之后在经编针织物CAD系统中进行贾卡组织设计,建立工艺模板并进行织物结构仿真;最后应用Style 3D软件进行经编全成形脖套的三维建模与虚拟展示。研究结果表明,一体成形的双层结构可通过贾卡变化组织实现,通过经编全成形织物的二维仿真与三维虚拟展示可快速预览开发织物的穿戴效果,为实现经编全成形新品的快速开发提供有效途径。     

全成形运动护膝结构设计及成形方法

为探究电脑横机开发全成形针织产品的更多可能性,以针织运动护膝为研究对象,探究全成形局部结构变化原理,并进行工艺实践。首先通过三维扫描系统获取膝盖数据,确定护膝的二维纸样尺寸,将工艺参数代入二维纸样中的尺寸获得护膝整体的针织工艺模型;再对护膝局部变化组织进行开发设计,通过双针床电脑横机和SDS-ONE APEX3系统开发全成形局部多层结构,在护膝的髌骨部分和侧边设计不同的线圈结构来实现保护功能。结果表明：在膝盖髌骨部位用全成形方法编织的3层线圈结构来代替传统的防护材料,质量减少68.2%;同时,全成形编织方法省去了编织后裁剪与缝合等工序,减少原料损耗,节约人工成本。     

基于三维服装建模技术的古代服装数字化虚拟复原

为更好地实现残缺古代服装文物的非接触式修复,提出一种基于三维服装建模技术进行古代服装数字化虚拟复原的方法。以正仓院所藏唐代"黄地夹缬絁袍(残欠)"为研究对象,首先在MatLab中使用Canny图形检测算法对袍服的污损纹样进行提取和修复;其次使用服装CAD软件ET SYSTEM对袍服残缺部分的款式和结构进行平面复原;最后使用基于CLO3D平台的服装三维建模技术对该袍服进行了数字化三维虚拟复原,并对复原方案执行了动态仿真模拟。结果表明,该方法可完成古代服装文物的高精度三维虚拟复原,有效还原出古代服装的三维动态形貌,为实际修复工作提供数据参考。     

高光洁处理对聚酰亚胺短纤纱及其织物性能的影响

针对聚酰亚胺(PI)短纤维纺纱静电大、成纱毛羽多、后加工摩擦剧烈导致纱线品质大幅恶化的问题,创新提出了在后加工终端对多毛羽PI单纱进行高光洁处理的方法。通过研制纱线高光洁处理装置和理论模拟,分析了该装置引纱区与涡流包缠关键区的作用机制,应用装置的湿热涡流处理多毛羽PI单纱,并将处理前后的PI单纱实施倍捻和织造,获得PI股线及其织物。结果表明：与处理前相比,高光洁处理后的PI单纱有害毛羽去除率为97.69%、耐磨性提高48.84%,PI股线有害毛羽去除率为64.67%、耐磨性提高40.89%;处理后纱线所织造织物的柔软性、透气性、抗起毛起球性、抗静电性均得到改善。     

丝瓜络衍生碳纤维基复合材料的电磁波吸收性能

为解决当前多孔磁性碳基吸波材料制备工艺繁杂、能耗高、环境不友好等问题,提出基于多孔生物质源衍生的绿色环保策略。以高孔隙丝瓜络为前驱体,Co²⁺为金属源,二甲基咪唑为配体,经配位自组装获得丝瓜络/金属有机骨架结构复合材料,并经高温煅烧得到碳纤维基钴/碳(LS-Co/C)复合材料。结果表明：在800℃煅烧后,LS-Co/C展现了优异的吸波性能,厚度为1.5 mm时有效吸收带宽为5.2 GHz (12.8～18.0 GHz),其良好的吸波特性得益于错综复杂的三维多孔网络结构为电磁波提供了适宜的损耗空间,在电磁场作用下产生感应电流,并在碳纤维导电网络中快速衰减,同时钴/碳复合材料与碳纤维形成的多重界面极化助力电磁波进一步衰减。该研究将为新型多孔磁性碳基吸波材料的设计开发提供策略。     

基于类骨骼肌结构的纱线基驱动器性能及应用

针对纤维基驱动器结构稳定性较低、制备工艺复杂、难以实现产业化应用等问题,采用亲水性粘胶长丝与低熔点涤纶长丝,通过并线、倍捻、热定形的方法制备纱线基驱动器,利用在外界湿刺激条件下2种材料的非对称响应实现驱动功能。对该纱线基驱动器结构进行测试与表征,分析湿刺激下粘胶长丝与涤纶长丝协同响应驱动性能和循环回复效应的影响因素。结果表明：该纱线基驱动器表面为粘胶与涤纶长丝束呈多层级交替排布的类骨骼肌结构;在一定范围内,驱动器的驱动性能随着纱线捻度、线密度与粘胶长丝含量的增加而增大,单次循环内驱动器最大收缩应变可达83.15%,连续30次循环内最大收缩应变回复率可达90%以上,展现出优异的结构稳定性以及强大灵敏的响应驱动性和循环回复效应,在柔性机械臂、智能纺织品等开发领域具有广阔的应用前景。     

海岛纤维用增塑改性聚乙烯醇的制备及其性能

为解决海岛纤维碱减量带来的环境污染问题,以双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225为复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,通过熔融加工制备了高热分解温度的改性PVA。通过研究三者的添加量及熔融加工温度对PVA性能的影响,优化PVA的增塑改性工艺。对PVA与复配增塑剂之间的氢键作用、改性PVA的断面形貌、结晶结构进行了表征和分析。结果表明：当双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225的质量占比分别为15、3和1,熔融加工温度为200℃时,复配增塑剂与PVA之间的氢键作用较强,PVA结晶度降低,熔点降低到178.2℃,热分解温度提高到301.3℃,提供了123.1℃的加工窗口;改性PVA水溶性良好,在25℃下也能完全溶解。研究结果为实现以PVA为海组分的绿色环保海岛纤维的制备提供参考和技术支持。     

基于二维碳化钛材料修饰的功能棉针织物制备及其性能

为拓展二维碳化钛材料在棉针织物中的应用,制备具有一定耐水洗性能的导电棉针织物,首先利用LiF/HCl混合溶液刻蚀前驱体钛碳化铝获得二维碳化钛导电材料(Ti₃C₂T_x),再对棉针织物进行阳离子化改性,使Ti₃C₂T_x通过静电作用附着到阳离子化的棉针织物表面,得到导电棉针织物材料。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对棉针织物在阳离子化改性前后以及负载Ti₃C₂T_x前后进行形貌表征和元素分析。通过RTS-9型四探针测试导电棉针织物的表面电阻,对棉针织物阳离子化改性工艺及Ti₃C₂T_x在阳离子化棉针织物表面的负载条件进行了优化。得到棉针织物阳离子化改性的最佳工艺:阳离子改性剂用量为10%(o.w.f),氢氧化钠质量浓度为10 g/L,获得Ti₃C₂T<...     

仿生鳞片针织结构自供能传感织物的制备及其性能

为研究仿生鳞片针织结构自供能传感织物结构对其性能的影响,利用针织成形工艺将锦纶纱线、聚四氟乙烯纱线及镀银锦纶纱线设计并制备三维仿生鳞片针织结构,形成基于仿生鳞片针织结构的自供能传感织物,并对其性能进行研究。结果表明：该仿生鳞片针织结构自供能传感织物可大规模织造,其电学输出性能受鳞片与间隔部分接触面积的影响,可通过调节纵向间隔来调控其电学性能;织物的各向异性与鳞片的纵向间隔及排列方式有关,小纵向间隔、叠瓦状排列方式下的应变强化特征明显,可提供较强的支撑性;该自供能传感织物保持织物内在舒适性的同时,兼具智能性与功能性,满足柔性与防护性需求。     

羧基化聚苯乙烯荧光微球的合成及其在织物防伪中的应用

为解决防伪技术中荧光织物制备方法复杂和成本高的问题,采用分散聚合法制备表面带有负电荷的羧基化聚苯乙烯微球(CPS),再以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,利用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备羧基化聚苯乙烯荧光微球(CPS-FITC),最后将其负载于织物上制备荧光织物。结果表明：所制备的荧光微球和荧光织物在紫外灯(365 nm)下具有明亮的黄绿色荧光,且放置不同时间(1～9 d)、在不同的pH值(3～11)下,经多次摩擦和水洗后均能保持良好的荧光稳定性。该制备方法操作简便、成本低且荧光强度高,可用于不同织物的防伪检测。     

高压静电加载形式对聚合物熔体静电直写制备效果的影响

为探究熔体静电直写制备过程中电极正接与反接造成的差异，利用ANSYS对不同高压静电加载形式下纺丝区间的电场强度大小、分布以及电场方向进行了模拟分析，并从产生射流临界电压、射流速度、纤维直径、纤维沉积精度等方面进行了实验对比。模拟结果与实验结果相互印证：电极正接的情况下喷头处电场强度较反接高出14%左右，纤维直径更细，射流速度更快，相同距离下产生射流所需要的临界电压仅为反接的35%～74%;电极反接的情况下接收板位置电场强度较正接高35%左右，电场强度分布更加均匀，电场方向更加一致，更有利于提高纤维在电场中的稳定性，纤维沉积偏差较正接降低35%～51%。