织物成型过程中的拉伸力的控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及织物成型技术领域，公开了一种织物成型过程中的拉伸力的控制方法、装置及存储介质，该方法包括：获取织物的几何参数和材料参数；根据几何参数、材料参数、预先配置的织物单胞的壳单元刚度矩阵以及织物成型的几何模型，建立织物成型的有限元模型；在根据织物成型的有限元模型对织物的成型过程进行仿真时，调节作用于织物上的拉伸力直至织物的表面不起皱，获得最佳拉伸力；其中，最佳拉伸力的方向为沿织物的纤维束方向；将最佳拉伸力施加于织物上。本发明专利技术实施例能够有效地避免在织物成型过程中，需要通过不断试错来确定拉伸力的大小，提高了拉伸力参数的确定效率，从而降低了试验成本，提高了研发效率。

【技术实现步骤摘要】
织物成型过程中的拉伸力的控制方法、装置及存储介质
本专利技术涉及织物成型
，特别是涉及一种织物成型过程中的拉伸力的控制方法、装置及存储介质。
技术介绍
织物是一种由众多纱线通过交叉、绕结、连接构成的平软片块物，其被广泛地应用于医用纺织品、家用纺织品、军用纺织品、汽车用纺织品、航空用纺织品及运动用纺织品等。目前，普遍采用湿法模压的工艺完成织物的成型；具体地，首先对织物进行预成型，然后再填充树脂进行固化，最终完成织物的成型。然而，在预成型的过程中，织物容易发生起皱的现象，从而影响织物成型的质量。在现有技术中，通常在织物预成型的过程中，采用添加边缘压板的方式对织物施加沿其纤维束方向的拉伸力，以避免织物发生起皱的现象，从而确保织物成型的质量。但是，本专利技术人在实施本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：在向织物施加沿纤维束方向的拉伸力时，由于无法预先确定施加拉伸力的大小，因而需要通过不断试错来确定拉伸力；而且，对于不同编织结构的织物，需要重新进行试错，导致试错成本高且周期长，因此，无法保证产品研发效率。...

【技术保护点】
1.一种织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，包括：/n获取织物的几何参数和材料参数；/n根据所述几何参数、所述材料参数、预先配置的织物单胞的壳单元刚度矩阵以及织物成型的几何模型，建立织物成型的有限元模型；/n在根据所述织物成型的有限元模型对所述织物的成型过程进行仿真时，调节作用于所述织物上的拉伸力直至所述织物的表面不起皱，获得最佳拉伸力；其中，所述最佳拉伸力的方向为沿织物的纤维束方向；/n将所述最佳拉伸力施加于所述织物上。/n

【技术特征摘要】
1.一种织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，包括：
获取织物的几何参数和材料参数；
根据所述几何参数、所述材料参数、预先配置的织物单胞的壳单元刚度矩阵以及织物成型的几何模型，建立织物成型的有限元模型；
在根据所述织物成型的有限元模型对所述织物的成型过程进行仿真时，调节作用于所述织物上的拉伸力直至所述织物的表面不起皱，获得最佳拉伸力；其中，所述最佳拉伸力的方向为沿织物的纤维束方向；
将所述最佳拉伸力施加于所述织物上。


2.如权利要求1所述的织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，所述织物成型过程中的拉伸力的控制方法还包括：
根据所述织物的编织结构，建立所述织物的单胞模型；
根据所述织物的单胞模型，建立所述织物单胞的剪切变形本构模型；其中，所述剪切变形本构模型用于指示所述织物单胞的剪应力与沿所述织物单胞的纤维束方向的拉伸力之间的关系；
根据所述剪切变形本构模型，建立所述织物单胞的壳单元刚度矩阵。


3.如权利要求2所述的织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，所述剪切变形本构模型具体为：



其中，τxy为所述织物单胞的剪应力；μ为纤维束间的摩擦系数；N为所述织物单胞中纤维束的数量；η为所述织物单胞中单根纤维束的拐点数；w0为纤维束的宽度；g0为纤维束的间距；Ls为所述织物单胞的边长；Ly为纤维束跨度的一半；t为纤维束的厚度；α为纤维束的夹角；FT为施加于单根纤维束上的拉伸力；By为单根纤维束的弯曲刚度；θ为纤维束的面外波动角度；Ecom为纤维束的横向压缩模量；αmin为纤维束开始产生侧向压缩时的纤维束的夹角，


4.如权利要求2或3所述的织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，所述根据所述剪切变形本构模型，建立所述织物单胞的刚度矩阵，具体包括：
根据所述剪切变形本构模型，通过以下公式建立所述织物单胞的面内剪切刚度模型：



其中，所述织物单胞的面内剪切刚度模型用于指示所述织物单胞的面内剪切刚度与沿所述织物单胞的纤维束方向的拉伸力之间的关系；A33为所述织物单胞的面内剪切刚度；τxy为所述织物单胞的剪应力；t为纤维束的厚度；α为纤维束的夹角；
根据所述织物单胞的面内剪切刚度模型，建立所述织物单胞的壳单元刚度矩阵：



其中，Nx为沿纬纱方向的剪力；Ny为沿经纱方向的剪力；Nxy为在所述织物单胞表面内垂直于纬纱并指向经纱方向的剪力；Mx为沿纬纱方向的弯矩；My为沿经纱方向的弯矩；Mxy为垂直于所述织物单胞表面的弯矩；A11为沿纬纱方向的拉伸刚度；A22为沿经纱方向的拉伸刚度；A33为所述织物单胞的面内剪切刚度；A44为绕纬纱旋转的扭转刚度；A55为绕经纱旋转的扭转刚度；A66为所述织物单胞的面内扭转刚度；为沿纬纱方向的应变；为沿经纱方向的应变；为所述织物单胞表面的应变；Kx为沿纬纱方向的曲率；Ky为沿经纱方向的曲率；Kxy为所述织物单胞表面的曲率。


5.如权利要求1-3任一项所述的织物成型过程中的拉伸力的控制方法，其特征在于，所述几何参数包括纤维束的宽度、纤维束的厚度、纤维束的间距，纤维束的数量和单根纤维束的拐点数；
所述材料参数包括纤维束间的摩擦系数、纤维束的横向压缩模量、纤维束的弯曲刚度、织物单胞的拉伸刚度和织物单胞的弯曲刚度。


6.一种织物成型过程中的拉伸力的控制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳超，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44