现在对织物的结构和性能要求越来越高,一方面从原材料如纤维纱线的角度进行研究,另一方面对织物结构的研究也备受关注.三向织物(triaxial woven fabric,TWF)是一种各向异性差异得到改善的织物结构,其各向同性较强,力学性能较高.文章首先介绍了三向织物的结构,其次总结了三向结构织物在力学性能方面的应用进展,接着介绍了三向织物复合材料的性能特点,最后介绍了有限元模拟在分析织物和织物复合材料性能研究中的作用,并提出三向织物在未来的发展趋势.

为探索针织物热舒适性设计的评估和优化新思路,提供一种有效预测针织物热阻和表面温度变化的方法,对织物系统一维热传递进行有限元模拟.基于对织物试样尺寸测量得到的几何结构参数,利用三维建模软件Rhino建立纬编针织物的几何模型,并考虑织物周围静止空气,构成织物系统的三维模型;借助ABAQUS有限元分析软件,根据模拟环境设置载荷及边界条件,求解模拟数值,得到织物系统温度分布云图和热流图.最后将仿真结果和试验结果对比,对数值模拟结果进行验证.结果 表明:织物外表面温度的模拟值与试验热阻值相对误差为2.62％,两者吻合度较高,证明有限元仿真的可行性;相同针织物规格下,羊毛和腈纶针织物热阻相差不大,并且大于棉针织物.

为更好地了解筒状纬编针织物抵抗拉伸变形的能力,基于对织物试样尺寸测量得到的几何结构参数,借助Rhino 3D建模软件建立了纬编针织物线圈模型和筒状纬编针织物模型;同时利用有限元分析软件ABAQUS在单位线圈和筒状织物2个方面研究了筒状纬编针织物的纵向拉伸性能;对织物拉伸过程进行有限元模拟和实验验证,并对针织物拉伸过程中纱线形变和应力分布进行探讨,将有限元仿真结果和拉伸实验结果进行对比分析.结果表明:筒状针织物纵向拉伸时,发生线圈转移和纱线伸长现象,其形变和应力变化的有限元分析结果描述准确,应力-应变数值计算结果与实验结果的差异在8％以内,证明有限元仿真的可行性.