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经编CAD技术是高科技技术在针织工业中得以应用的产物,经编针织物结构研究是经编CAD技术应用的理论基础,良好的线圈单元模型是准确把握经编针织物结构的技术关键。针织物线圈结构形态十分复杂,因此国内在针织物线圈结构研究,尤其是经编针织物线圈结构数学模型的研究方面,尚缺乏完善的理论分析与科学研究方法,所以,进一步深入研究经编线圈结构数学模型具有十分重要的意义。
本文从经编针织物结构非线性特征分析入手,分析了纱线材料的典型力学特性,运用非均匀有理B样条曲线,研究经编线圈单元数学模型建模分析。在线圈结构单元建模的基础上,分析了基本经编织物组织结构的数学建模方法。同时,运用现代图像处理原理与技术,实现了经编针织物三维结构的计算机仿真,取得了良好的研究成果,并尝试在经编针织物结构三维模拟仿真方面取得技术突破。论文研究的主要内容和研究成果如下:
(1)论文由经编线圈结构力学特征分析着手,在线圈形态建模的研究领域进行了大量的理论研究与探索,在对经编线圈建模的相关理论深入研究基础上,对经编线圈结构建模方法作了深入的研究与分析,为研究经编针织物结构建模提供了科学研究的新方法。
(2)论文运用几何法分析与研究了经编线圈结构形态,研究了经编线圈结构模型建模方法,及空间线圈曲线的数学求解方法,为经编线圈样条曲线模型的建立及经编针织物的计算机模拟研究奠定了较好的数学分析基础。
(3)在经编针织物实际线圈结构形态特征深入研究分析的基础上,针对线圈几何模型与实际线圈结构曲线形态吻合不够理想等难点,提出了运用NURBS曲线建立形态可控的经编线圈结构模型的新观点,并建立经编线圈单元模型和组织结构模型,在线圈结构建模分析研究方面取得了积极进展。
(4)在经编线圈结构建模及组织结构模型的分析研究基础上,深入研究了经编针织物结构模拟的原理与方法,编写了线圈单元模型及组织结构的空间模型的NURBS曲线的显示程序,在经编针织物结构三维模拟仿真机理研究上取得重要的进展。
(5)基于OpenGL三维图像处理系统的原理与方法,根据经编针织物结构三维模拟仿真机理,开发了经编针织物三维结构计算机模拟仿真程序。该软件流程清晰,结构合理,程序简捷,仿真效果好、实用性强。
目前国内经编针织物组织结构模型的研究尚处于研究初期,需要作更多的理论分析与研究,使线圈单元数学模型与实际线圈结构更为吻合。本课题的研究在经编针织物线圈结构建模理论研究与织物结构模掣仿真方面作了十分有益的探索与尝试,在线圈结构建模分析研究方面取得了积极进展,建立了具有较好适用性的经编针织物结构模型,为经编CAD技术的进一步研究开发与和织物模拟仿真打下了良好基础。