织物弯曲性能为织物抵抗弯曲形变的能力,与织物的挺括性、抗皱性、保形性、柔软性和悬垂性能密切相关,并直接影响其成形性和用途。故研究准确、快速、客观评价织物弯曲性能的方法极为必要。机织物三点梁弯曲变形属于非线性大变形,而有限元是解决非线性变形问题的有效方法。因此本课题采用有限元模拟软件ABAQUS建立5种机织物模型,进行三点梁弯曲实验模拟分析,并将提取的抗弯力—位移曲线与实验曲线进行对比。通过有限元模拟计算得到弯曲过程中织物和压针上的应力分布情况,并分析了影响织物弯曲性能的因素。研究结果如下:(1)在有限元模拟参数按如下设置:托针直径为4mm,托针间距为6mm,夹头距离为100mm,织物长度为180mm,有限元模拟曲线和实验曲线无论从曲线趋势还是从数值上都比较接近。提取的曲线特征值中最大抗弯力模拟值大于实验值,且两者的相对误差均小于10%。3种织物左斜率和右斜率模拟值和实验值的相对误差小于10%,4种织物的抗弯功模拟和实验值的相对误差均小于10%,所有织物宽度模拟值均接近实验值,它们的相对误差均小于10%。因此可以得到有限元模拟方法作为研究织物弯曲性能是有效的。(2)由有限元分析结果可知织物弯曲过程中的受力情况:从整体上看,经纱受力较大,纬纱受力较小,与托针和压针接触的纱线所受应力大于其它部分纱线。织物中纱线受力情况如下:织物中经纱在压针处的应力值最大,最大值波峰两侧应力分布大致相同,纱线上应力分布以压针为中心向两侧传递;托针处纱线应力分布相对比较均匀,应力最大位置分布在与托针接触的部分。纬纱应力最大值分布在纱线头端的交织点处,其余位置的应力分布相对比较均匀。针上应力分布情况:应力分布整根针,即整根针受到力的作用,压针与织物接触部分应力大于未接触部分,弯曲过程中应力沿针的径向传播。由于针与织物间相互作用力是发生变化的,所以应力沿压针长度方向上发生变化。(3)织物三点梁弯曲的因素分析结果如下:①托针直径从2mm增加到6mm时,最大抗弯力由9.16cn增加到9.93cn,左斜率由1.15cn·mm-1增加到1.31cn·mm-1,抗弯功从134.27cn?mm增加到136.41cn?mm,宽度、右斜率和抗弯功大致呈增加趋势。②托针间距从6mm增加到10mm时,模拟曲线趋势相同,都是先上升后下降,最大抗弯力、抗弯功和宽度减小,左右斜率变化不大。③有夹持力时曲线峰值略有增加,曲线宽度变窄,左斜率增加,右斜率变化不大,曲线峰值附近波动较大,而无夹持力时波峰附近比较光滑。④无夹持力时,随夹头间距减小,曲线峰值、斜率、抗弯功略有增加,但间距减小到一定程度,织物两端始终在夹头外,织物与夹头作用力不发生变化,模拟曲线不发生变化。⑤试样长度由140mm增加到180mm时,模拟曲线的最大抗弯力、抗弯功和宽度增加,斜率变化不大。⑥纱线模量由300MPa增加到500MPa时,最大抗弯力、左右斜率、抗弯功和宽度随之增加。⑦摩擦因数由0增加到0.4时,最大抗弯力、抗弯功、宽度明显增加,左、右斜率增加比较缓慢。⑧根据模拟结果,纱线泊松比从0.1增加到0.3时,最大抗弯力、抗弯功、宽度和左、右斜率变化不大,而从0.3增加到0.4时,各个特征指标变化明显增大。⑨不同结构相对模拟曲线的影响:最大抗弯力、左、右斜率大小排序为:纬支持面织物>经支持面织物>等支持面织物,抗弯功和宽度大小排序为:经支持面织物>等支持面织>纬支持面织物。纬支持面织物曲线比较陡峭且波峰宽度比较窄,波动比较大,经支持面织物曲线次之,等支持面织物曲线最为光滑平坦。⑩不同经纬密时曲线形状相同。随着经纬密的增加,最大抗弯力、左斜率、右斜率、抗弯功和宽度随之增加,但增加不明显。