一种根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法技术

本发明专利技术提供一种根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，属于三维复合材料织造领域。该方法从携纱器(纱线自由端)运动轨迹的获取，通过数字转换方法，得到纱线在芯模上的空间路径，通过对纱线投影路径的计算，交织点的确定以及交织上下的坐标起伏，最后进行纱线装配得到织物结构，实现织物的“自主生长”。该建模方法的优点在于，无需进行真实预制体的织造和几何模型的重构，节省经济成本，省略了虚拟织造过程中对设备以及边界条件施加的过程，节约了计算机算力，提高建模效率，并具有一定的普适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于三维复合材料织造领域，具体涉及一种根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法。

技术介绍

1、三维织造技术是三维复合材料制备工艺的核心之一，通过纱线的相互交织，能够在芯模上形成纤维预制体，且预制体的形状可以具有梯度性和异形截面，显著地拓宽了三维复合材料的应用场景。而随着需求的不断发展，三维复合材料预制体的制备时间较长，成本较高逐渐成为了大批量生产不可忽视的问题，于是针对发展其织造工艺和织物性能的有限元仿真计算方法在近些年得到了广泛的发展。

2、目前，虚拟织物模型的构建主要有以下三种方法：一是真实织造，先利用ct扫描得到参数，再进行几何重构建模。优点在于可以准确的得到织物的结构特征和参数；缺点在于需要搭建对应的机器，耗费大量的人力物力，且失去了模型预测方面的优势。二是解析与建模法：例如texgen软件，优点在于软件开发成熟，对织物结构的调控方便；缺点在于需要提前知道织物的结构，纱线的起伏路径，编织角等，与织造工艺密切相关，多层织物模型构建难度剧增。三是有限元(fea)织造过程可视化仿真：优点在于可以设置不同的边界条件，得到不同工艺下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，步骤(1)中，设坐标零点O点坐标为(0，0，0)；即t0＝0s时纱线的接触截面S0和纱线投影点a0在空间内坐标为a0(rcosθ0，rsinθ0，0)，其中r为芯模在该投影点截面的半径长度，θ0为O a0与X轴夹角，其中θ0取值范围为0°～360°；

3.如权利要求1或2所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，步骤(2)中，删除重复出现的坐标的方式为只统计所有纱线中延伸方向一致的纱线与芯模的投影交...

【技术特征摘要】

1.一种根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，步骤(1)中，设坐标零点o点坐标为(0，0，0)；即t0＝0s时纱线的接触截面s0和纱线投影点a0在空间内坐标为a0(rcosθ0，rsinθ0，0)，其中r为芯模在该投影点截面的半径长度，θ0为o a0与x轴夹角，其中θ0取值范围为0°～360°；

3.如权利要求1或2所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，步骤(2)中，删除重复出现的坐标的方式为只统计所有纱线中延伸方向一致的纱线与芯模的投影交织坐标汇总形成投影交织坐标集。

4.如权利要求1或2所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，删除重复出现的坐标的方式为将重复出现的坐标只保留一个。

5.如权利要求2所述根据携纱器运动轨迹建立织物几何模型的方法，其特征在于，步骤(3)中，每层交织点的投影交织坐标a...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，庄智淇，王尧尧，孙正，周征西，耿逢辰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：