织物悬垂性研究的追踪与展望.pdf
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1、织物悬垂性研究的追踪与展望 纪峰李汝勤郭永平冯毅力 ( 东华大学纺织学院,上海,2 【】0 0 5 1 ) 摘要:对织物悬垂性的理论研究和指标评价体系的发展进行综述,重点介绍近期国内在这一领域内的进展情况,最后提出进一 步研究的方向和重点。 关键词:织物悬垂性悬垂指标动态悬垂性评价体系综述 中圈法分类号:1 s1 0 l9 2 3 文越标识码:A 悬垂性是影响织物外观美感诸多因素中最重要 的因素之一,具有优良悬垂性的织物容易形成良好 的悬垂效果。织物在力的作用下悬垂下来呈现独特 的三维构型,表明它不同于一般的弹性体、流体以及 柔性材料等,因此对织物悬垂性的研究是一件富有 开拓性和挑战性的工作,
2、它吸引着国内外大量的研 究人员在这一领域内孜孜不倦地探索。 1悬垂性的理论研究及指标评价体系的发展 研究人员都致力于建立织物悬垂与其力学性 能的关系模型。它是以大量精确且有代表性的试验 结果和理论分析为基础的,因此首要问题是要建立 起一套完善的织物悬垂评价体系和评价标准。 1 1 悬垂性的理论研究及进展 蹦一“茵先认识到硬挺性是影响织物悬垂的 主要因素,通过自己设计的仪器,测量出织物在悬垂 轨迹不同点处的悬垂方向角,然后建立起一个非线 性微分方程,得到了悬垂的重要指标:弯曲长度,后 来他又提出了柔性刚度、弯曲模量等力学指标,并结 合织物的厚度对织物的悬垂进行了客观评价。但他 将织物看成是一种板
3、型材料,在织物变形中只考虑 r 弯曲这一指标。 1 9 6 1 年,c u s i c k 等首次提出伞式法测量织物 悬垂,并提出悬垂系数这一指标。虽然今天看来,悬 垂系数并不能够全面描述织物的悬垂特性,但它无 疑是描述织物悬垂特性的重要指标之一。随后许多 学者的研究工作都围绕着悬垂系数与织物的力学机 械性能的关系。例如,s u d I l i k 研究了弯曲长度与悬 垂系数的相关性,进一步证明了弯曲性能在织物悬 垂变形中的重要性。2 0 世纪7 0 年代,K a b a t a 等人 开发了K E s F 织物风格测试系统用来测量小应力 下织物的力学性能。一F 系统可以给出包括织物 的拉伸、
4、剪切、弯曲、压缩、表面特性五大性质共1 6 个指标,为研究织物力学性能与悬垂性能间的关系 提供了一个很好的桥梁。随后的研究大都集中在研 究织物的悬垂系数与K E S F 系统测试的指标问的 关系。H e a d e 和A 1 1 l i r b a y a t “埘织物变形后形成的复杂 双向弯曲特性进行了研究,提出了织物变形的复杂 性,指出这种复杂的变形与织物的许多力学性能有 关,为以后的研究提供了理论基础。N i w a 等6 筇一次 把织物看成是一种粘弹体,利用弹性力学理论推出 了一个以织物的悬垂系数F 为因变量,( B ) ”、 ( 2 册甲) ”、( G 矿) 1 7 坪口( 2 ,G
5、 矿) “为自变量的方 程( 其中B 为弯曲刚度;2 册为弯曲滞后;c 为剪切 刚度;2 瑚为剪切滞后;形为单位面积克重) 。在 N i w a 等的模型中开始考虑剪切滞后对悬垂的影响。 在前人研究的基础上,J i r d 血H u 等”第一次将织物 的拉伸、弯曲、剪切、压缩以及表面摩擦性能联合起 来,研究了它们与织物悬垂系数之间的关系。通过采 用逐步线性回归法研究了织物力学性能与其悬垂性 问的关系,得出结论:织物的悬垂系数与八个力学指 标有关,其中五个是与弯曲剪切有关的指标,其它为 织物W 、M M D 、I J T 。 圈l织物试样的正面悬垂形态圈2织物试样的侧面悬垂形态 从以上的研究成果
6、来看,对于织物悬垂与其力 学性能关系的研究是在不断完善的。从研究方法上 来看,主要是采用回归分析的方法。理论推导的目的 是为了建立同归方程提供理论依据。考虑到织物本 身材料的复杂性,一般理论模型都是作了很多假设, 所以理论模型与实际织物有很大的偏差。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 2 对悬垂性的表达和评价指标 程度( c V 。) ,各瓣在圆周上分布的均匀程度( c 列,瓣 随着悬垂性理论研究和测试方法的进展,提出 数( n ) 。其具体定义
7、如图l 、图2 所示。郭永平根据织 了许多表达和评价指标。其中,反映悬垂程度的指标 物悬垂风格的不同将织物分成四个聚类中心n 由于 主要有平面恳垂系数、侧面悬垂系数、悬垂比、摺形 主观评价也是具有模糊特点的,采用基于模糊逻辑 系数;反映悬垂曲面形态的指标主要有形状系数、波 的分析方法更能接近人们的主观评定结果。 纹曲线波氏及波高的总均方差值、悬垂凸条数、折角2 0 0 1 年,宗亚宁等根据悬垂美观性是一种心 数、弯曲刚度、悬垂高度、美度形态要素及悬垂美度、 理感觉量的特点,提出了利用模糊相似优先比方法 美感系数、活泼率、波纹数。 对织物的悬垂性进行分析、评价的思想。首先选择恳 可以看到许多学者
8、对织物悬垂性能的评价已 垂形态较好的织物作为固定试样,然后将样品与 经提出了很多指标体系和指标组。但是,全面表达织 个固定样品相比较,从而选择与固定样品相似程度 物悬垂性特别是织物动态悬垂性的指标尚远不能满 较大者。对于研究悬垂性的各项指标对织物风格的 足当前纺织的需要,尤其是综合性指标尚缺少。 影响程度,模糊相似优先比法无疑提供了一种新的 2悬垂性能研究领域的探索及进展 当前国内在织物悬垂测试领域进行的探索,有 三个明显的特性:1 ) 计算机图像处理技术在获取织 物悬垂形态中的应用;2 ) 悬垂指标评价体系愈加成 熟和完善;3 ) 向织物动态悬垂领域进军。 21 悬垂指标评价体系方面新的思想
9、 我们总结出悬垂指标体系的建立原则:选择有 代表性的指标,且能够用较少的指标,全面地反映织 物的悬垂特性,又避免单一指标带来的片面性和失 真性。 1 9 9 8 年,徐军等”将主因子分析方法应用到织 物形态风格的评价上。他们对织物试样的投影照片 进行处理,得到表达织物悬垂美感的8 个悬垂形态 特征参数:投影面积( A ;) 、投影周长( c ) 、投影等效 圆直径( d 。) 、投影形状因子( P 。) 、长径短径( 列、褶 数( ) 、动态滞后角( 巩) 和变化率( 等。通过主因 子分析,将这8 个指标综合为5 个主因子,即悬垂程 度、悬垂动态活泼性、悬垂形态不对称性、悬垂动态 飘逸美感和悬
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- 织物 悬垂 研究 追踪 展望
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