手感自古暨今就与人们的生活息息相关,从古代对传统服饰面料的选用发展到现代对多元化纺织制品性能的追求,随着生活水准的提高和科学技术的发展,手感作为人手触摸织物的感知觉,逐渐成为人们关注的重点,同时也成为纺织品销售的重要因素。织物手感风格的研究议题一直受到国内外学者的大量研究,主要集中于手感风格测试方法及表征仪器的研发,但存在表征复杂、成本过高、未构成完善的评价体系等缺点,并且缺乏基础性和理论性的力学研究及定量化和智能化表征系统的研发。作为纺织制造和纺织贸易大国,我国纺织行业发展处于重要战略机遇期,为保障纺织品质量占领国际竞争优势,将信息智能化技术与纺织领域的深入融合有利于促进纺织产业的高效发展,对织物手感风格的研究更是具有实用价值和科学意义。本课题基于已有研究基础,围绕手感风格表征研发具有自主知识产权的快速智能化手感风格评价仪器（Quick-Intelligent Handle Evaluation System,简称QIHES）,与现有仪器不同的是,受人手五指夹持织物的手势动作启发构造QIHES的测量机构,其硬件和软件模块采用传感和微机控制技术,同时基于单机单测多指标输出原理,实现了织物厚度、压缩、弯曲、摩擦和拉伸自动一体化原位测试,具备结构集成化、操作自动化、功能全面化和显示可视化等多种系统特征。在该新型手感风格表征仪器基础上从多方面展开深入研究:（1）提出QIHES阶段性分析,根据QIHES曲线可以具体分为压缩、弯曲、摩擦和拉伸四个特征测试阶段,并提取各阶段曲线特征指标作为客观测试性能指标;（2）深度剖析手感风格,明晰其内容和内在规律,具体地将手感综合风格（THV）拆分为四个基本风格属性（FPHC）,分别为压缩丰满度（CFH）、弯曲硬挺度（BSH）、摩擦粗糙度（FRH）和拉伸松紧度（STH）,设计触摸手势并建立系统的主观评价方法;（3）对比分析各阶段客观测试指标和主观评价等级,明确特征指标对相应手感属性的影响机制,实现FPHC和THV指标和等级之间的量化分析;（4）针对织物弯曲和拉伸提出力学建模方法,基于分段分离式分析法建立非接触段和接触段的力学模型,不仅与实测结果对比验证,而且分析了摩擦系数、拉伸模量、弯曲刚度等力学因素的影响;（5）针对织物压缩和摩擦提出有限元建模方法,根据仪器实际特征结构和实际纱线尺寸构建多尺度仪器-织物有限元模型,讨论织物参数对压缩和摩擦性能的影响,并结合实际测试明晰形变特征与力学特性的内在联系;（6）提出手感风格算法评价模型的构建,基于多元线性逐步回归、多级模糊综合评价、K均值自适应粒子群优化等不同算法分别建立FPHC和THV的评价模型,解决了主客观评价体系、各FPHC与THV的联系、织物不同方向性能对风格属性的影响、基于客观指标的综合手感等级值计算和分类等实际问题。针对上述研究得到具体结论如下:（1）QIHES压辊、仿人形手指板和运动压板共同构造织物的复杂形变,还原了人手触摸织物动作,测试完成可直接显示力-位移曲线,根据曲线特征具体分为压缩、弯曲、摩擦和拉伸阶段,并有效提取了各阶段特征指标,包括压缩斜率、压缩功、弯曲斜率、弯曲功、弯曲峰值、摩擦力、摩擦斜率、拉伸斜率及拉伸位移。（2）设计规范的FPHC和THV主观评价方法经肯德尔和谐系数W和（?）~2检验结果（W均大于0.87,且（?）~2统计值均大于76.15）验证,证明评估者对织物主观评级的一致性及主观评价方法的有效性。并基于主观评级结果,确定了FPHC各基本风格属性在THV中的比重值,其中BSH比重最高,达到0.554,即弯曲硬挺度对手感影响最大。（3）QIHES各阶段客观特征指标可评估各风格属性手感差异,较小的压缩斜率和压缩功,织物可压缩空间较小,更易获得较高的压缩丰满度主观等级值即更易获得单薄轻质的手感;弯曲斜率、弯曲功和弯曲峰值越大,试样弯曲形变所需的力和能量的消耗也越大,说明试样较难弯曲,即织物弯曲硬挺度手感较为硬挺;摩擦力和摩擦斜率越大,表面的粗糙度越大,即织物摩擦粗糙度手感也较为粗糙;拉伸斜率较小且拉伸位移较大时,则表示织物试样在较小的拉伸载荷下可获得较大的伸长,弹性较好,拉伸松紧度的主观等级值较高。（4）基于QIHES各阶段结构特征及织物形变特征构建弯曲和拉伸力学模型,与实测结果对比分析,弯曲情况1模型与实测曲线最为接近,即考虑了摩擦效应的影响,且随着摩擦系数μ和弯曲刚度B的增加,最大弯曲力随之增加;针对拉伸模型的力学分析,发现考虑弯曲刚度、修正摩擦定律（n=0.67）、泊松效应等的拉伸模型可以更准确地表达拉伸性能,更接近QIHES实测结果,其中,泊松效应对拉伸性能影响最小,随着拉伸模量和摩擦系数的增加、修正摩擦定律代替经典摩擦定律（n=1）、压辊与织物厚度半径比降低,拉伸斜率和拉伸功均增加。（5）基于QIHES压缩和摩擦实测条件,构建的织物压缩和摩擦有限元模型,经其模拟结果和实测结果对比,证实了压缩和摩擦有限元模型的有效性,基于有限元模型实现了织物压缩和摩擦复杂形变的模拟分析,明晰了压缩和摩擦阶段织物的形变特征及各阶段力学因素的影响机理。针对压缩力学影响因素分析,表明随着纱线摩擦系数和弹性模量的增加,压缩特征指标包括压缩斜率和压缩功均增加,而压缩斜率会随着纱线间距和经纱屈曲高度的增加降低,表明摩擦系数和弹性模量较低、纱线间距较大及屈曲高度较小的织物更易于压缩;针对摩擦力学影响因素分析,随着纱线摩擦系数和弹性模量增加,摩擦力均增加,随着纱线间距和经纱屈曲高度的增加,摩擦特征指标均降低。（6）基于特征指标构建的FPHC和THV的多元线性逐步回归评价模型,与主观评价结果有较高的一致性（相关系数r均大于0.9且拟合优度R~2均大于0.84）,实现通过客观特征指标直接预测手感等级值;通过构建多级模糊综合评价模型（MFCE）明晰了织物不同方向（经向、纬向、45°方向）对压缩、弯曲、摩擦和拉伸性能的影响及FPHC在THV中的比重,其中针对压缩和拉伸,织物经向力学性能对其影响程度最大,而对于弯曲和摩擦,织物三个方向均有程度相近的影响,此外CFH、BSH和FRH在THV中权重分别达到0.30、0.32和0.33,STH权重最小为0.05;多元线性逐步回归模型与综合手感主观评级线性相关函数的斜率系数仅为0.590,而多级模糊综合评价模型的斜率系数高达0.994。说明相比多元线性逐步回归模型,通过多级模糊综合评价模型可以更准确地将客观特征指标转化综合手感风格等级值;基于自适应粒子群优化的K均值评价模型（SAPSO-K）聚类结果与主观评级的平均相对误差为4.455,相比K均值、凝聚层次聚类误差值最小,有更好的聚类效果,相比基于粒子群优化的K均值（PSO-K）经历更少的迭代次数达到最佳适应度,表明SAPSO-K可以高效准确地对织物THV按等级分类。