纤维编织复合材料几何结构的生成

为了对编织机的运动进行验证以及对复合编织材料的性能进行预测,提出编织机运动仿真和纱线编织结构几何模型的生成方法.面向传统的五月柱编织机的运动仿真,提出一种紧密的纱线编织结构的几何建模方法.该方法借助编织基本单元的空间状态和平面展开状态的几何对应关系得到芯模表面的编织方向场,基于该方向场得到纱线的轨迹;为了改善五月柱编织机携纱率低的问题,面向双层六边形编织机的运动仿真提出具有正确的内外关系的纱线编织结构生成方法,其中交替执行割角操作和删点操作,产生纱线拉紧的效果,同时借助虚拟纱线实现纱线和芯模的碰撞检测.基于纱线的驻留比、孔隙率和平均交织比等评估策略,对多种形状芯模的编织仿真实验结果表明,所提方法是有效和鲁棒的.