机织物悬垂屈曲的数值模拟

开发虚拟服装试衣系统需模拟织物的悬垂和屈曲，而采用正交异性力学模型不适合织物．为此，笔者基于织物的细观力学模型，用有限元方法来模拟方形织物片铺在圆桌面上的悬垂和屈曲，该细观模型描述了织物由于其细观编织结构而特有的力学性质．织物片用8结点壳单元离散，这种壳单元被特别设计，能描述织物片在悬垂中发生的大转动．对织物片的屈曲模态进行了分析，对其后屈曲变形进行了计算，也进行了方形织物片的悬垂和屈曲实验．模拟结果和实验的观测结果很一致．该研究为虚拟服装试衣系统的开发奠定了基础．     

织物的膜理论

为了对织物膜结构和服装进行虚拟模拟，例如膜结构的张紧和褶皱以及服装的悬垂和屈曲，建立了编织物的膜理论．编织物的细观编织结构被引入了膜理论，织物的经线和纬线被选为曲线坐标轴，未变形的纱线作为Lagrangian坐标轴，变了形的纱线作为Eulerian坐标轴．在变形中考虑经线和纱线之间夹角．该理论被用于织物膜的张紧分析．数值结果表明，当应变e12达0．06时，由于纱线夹角的改变导致的应力增加占总应力的25％左右．     

《西北纺织工学院学报》第15卷总目次

摩擦系数对金属短纤维梳理性能的影响研究刘让同　第 1期 ( 1 )………………………………………轻薄织物屈曲变形与缝纫起皱关系的研究杨建忠 ,等　第 1期 ( 5)……………………………………FAST仪军服织物评价系统指标的研究董　侠 ,等　第 1期 ( 1 1 )………………………………………流行色特性分析与流行色信息系统应用探讨梁昭华 ,等　第 1期 ( 1 6)…………………………………基于光度立体视觉法的织物三维表面形态研究杨晓波　第 1期 ( 2 0 )…………………………………初级视觉信息处理机理与多分辨分析费佩燕 ,等　第 1期 ( 2 6)…     

冷弯薄壁C型构件的屈曲模态形成与变形相关作用

采用有限元数值模拟方法,从一维杆件屈曲模态形成机理入手,推广至薄壁C型构件屈曲模态的形成,重点分析了几何初试缺陷与构件几何属性对构件屈曲模态的影响和相互作用,证明构件几何属性对构件最终破坏模态的决定作用.同时,考虑构件长度对畸变屈曲模态的形成和对承载力的影响,以此划分不同的屈曲区间;在此基础上,定义各类屈曲变形参数,进行相关屈曲作用机理和变形相关性的分析与推导,并结合试验现象加以验证;最后提出形心偏移的概念,对整体变形未引发整体失稳的现象加以解释,提出了新的屈曲判定准则,以此精确的判断构件的屈曲模态和屈曲过程.     

层状边坡岩体结构稳定性位移判据

根据边坡岩体渐进性破坏机理,分析了层状边坡岩体结构屈曲和后屈曲的实际变形和整体破坏过程;以其地质背景及力学作用机制为依据,考虑边坡的材料、变形特点及结构特征,抽象出实际工程中常见的满足岩梁简化条件的各种力学模型.应用后屈曲能量准则,进一步研究结构分叉后平衡路径的演化途径,给出不同约束条件下以边坡上部滑动位移、剪切滑动的极限长度等为控制变量的边坡溃屈和剪切滑动的位移判据.研究表明:该判据真实反映了层状边坡岩体结构由分叉点后屈曲性态到极值点后屈曲性态转化的耦合过程,补充了已有的岩体结构稳定性位移判据理论,可使边坡位移理论的研究进一步工程化.     

高温高压管道悬跨段竖向屈曲数值模拟研究

管道悬跨是海底管道的常见工况,在油温和油压作用下,管道会发生竖向整体屈曲.竖向屈曲如果不加以预防或控制将导致管道发生破坏,但是针对悬跨管道竖向屈曲的研究较少.本文利用ABAQUS软件建立了悬跨管道竖向屈曲有限元模型,对悬跨管道的竖向屈曲过程进行了分析,并通过参数分析研究了悬跨长度、管道直径以及管道重量等几个重要参数对其屈曲位移和屈曲轴力的影响.结果表明,悬跨管道同样存在竖向屈曲风险;管道直径和悬跨长度是对其竖向屈曲最重要的两个影响因子;大管道直径以及小悬跨长度会导致跳跃屈曲,工程中应避免出现;小管道直径以及大悬跨长度会产生平滑的变形过程,加以控制,可以保证管道安全.     

复杂力学环境中完井管柱屈曲行为及其防控措施

复杂力学环境中完井管柱由于处于超高温、高压的环境下,容易发生管柱屈曲,大大影响了管柱的服役寿命.基于弹塑性力学理论建立了实际井况下油管柱屈曲行为分析的有限元力学模型,并在此基础上分析了复杂力学工况下管柱的屈曲形态、横向位移等,再针对加扶正器、优化产量以及伸缩管的设计等缓解管柱屈曲措施对管柱屈曲行为的影响程度开展了研究.结果 发现:在苛刻工况下,油管柱底部易发生较为复杂的屈曲,从井深5 500 ～7 300 m井段的油管柱产生了螺旋屈曲的构型,整段屈曲段长达2 400 m;本文工况下,伸缩短节数达到6个后,全井段油管柱的屈曲段长度和管柱弯曲应力的减小速率大幅降低,伸缩短节的个数对管柱屈曲及弯曲应力影响大幅减弱.对于复杂环境下气井工况而言,控制产量对管柱屈曲行为改善最为明显,其次为扶正器设计,为提高油管柱寿命及气井完整性提供了技术支撑.     

高水位软弱地层条件下大直径钢顶管稳定性

顶管在顶进过程中发生的失稳破坏已严重威胁工程的安全施工。以中交二公局第四工程有限公司承担的石岩北清污分流钢顶管工程项目为依托,基于薄壁圆柱壳屈曲理论,通过改变长细比、径厚比和埋深等影响因素对大直径钢顶管应力、屈曲模态和屈曲荷载进行分析。分析结果表明：钢顶管稳定性随长细比(顶管长度与管道外径的比值)的增加而减小,长细比<30(短顶管),易发生局部屈曲破坏,长细比>30(长顶管),易发生整体失稳破坏;在均布围压作用下,钢顶管屈曲模态以局部屈曲为主,其稳定性随径厚比的增加而减小;钢顶管实际稳定系数随埋深变化由管周围压和椭圆化变形共同决定。基于以上分析结果,提出了大直径钢顶管稳定性系数经验公式,结合工程实例进行验证,具有良好的指导意义。     

轻薄府绸织物斜向强伸性能与接缝强力的关系

研究了轻薄织物各向异性与接缝强力的关系，轻薄织物斜向强伸性对接缝强力有明显影响，织物斜向接缝强力主要与织物断裂伸长率有显著相关性，相关系数为0．7389。     

边界条件对无重管柱螺旋屈曲的影响分析

针对无重管柱(忽略管柱重力的影响)螺旋屈曲问题,从虚功原理出发,将管柱边界条件分成2大类。指出前人的研究大多集中于第一类边界条件,而忽略了第二类边界条件。提出塞子模型模拟管柱的端部约束条件,并推导出管柱变形的广义势能泛函。利用最小势能原理,得到了第一类和第二类边界条件下的管柱完全螺旋屈曲段的变形方程,分析了边界条件对螺旋屈曲解的个数和稳定性、管柱与井壁接触力的影响规律。对于端部约束导致的过渡段,通过求解屈曲微分方程得出过渡段长度相对于长管柱整体而言是局部的。最后讨论了长管柱整体变形(完全螺旋屈曲段变形和过渡段变形)与边界条件之间的对应关系。边界条件是导致屈曲问题复杂化的一个重要因素,本文研究结果为深入认识边界条件的影响提供参考。     

变截面桩的屈曲分析

以锥形桩为例,用能量法对变截面桩的屈曲问题进行了深入研究．首先建立了锥形桩的力学分析模型,并通过选取适合于边界条件的桩的合理挠曲位移函数,导出了系统总势能的表达式;然后利用最小势能原理推导了锥形桩屈曲临界荷载的计算公式．大量计算表明,在其他条件相同的情形下,变截面桩较普通等截面桩稳定性好,且锥形变截面桩存在一最不利桩长,在设计桩长时,应避开此最不利值．     

织物疵点检测中自适应正交小波基的构造

提出了一种用于织物疵点检测的自适应正交小波基的构造方法.该方法从小波滤波器系数满足的正交归一化条件入手,采用一定数量参数角的正弦和余弦函数构造出一定长度的正交小波滤波器系数的统一解析式;以分解子图中像素最大能量值最小作为逼近条件,采用遗传算法作为寻优算法,从而实现针对不同的织物,自适应地构造小波基.同时,实验证明了自适应小波基的对疵点图像分解效果.     

考虑管长因素的初分流量方法探讨

环状网初分流量方法中 ,比较适用的是改进的最小平方和法 ,即考虑管长因素的最小平方和法。而管长幂次数的不同对分配结果影响颇大。采用计高幂次管长的最小平方和法分配管网初始流量 ,加重了管长因素对流量的影响 ,并使结果更符合流量分配原则。文章通过对不同幂次数计算结果的分析、比较 ,提出较合理的取值 ,并在算例中得到验证。     

STUDY ON THE METHOD FOR EFFECTIVELY QUICK DETECTING THE EVENNESS OF A KNITTED FABRIC

In this paper,the relations between the parameters of stitch structure and the needle penetra-tion force,and the method by using the needle penetration force detected to evaluate the looplength and evenness of knitted fabric indirectly are analysed and discussed.A microcomputer system with a needle sensor and author's program are used as a pick up setcombined with a data analysis system,for sampling and analysing the needle penetration forcedata.A lot of experimental research work has been done for knitted fabric of some kinds of knittedstitch and loop length.As a summary of this study,some conclusions can be drawn from the linearregression between the needle penetration force and the loop length.Then,the size and evenness ofthe loop length of knitted fabric can be indicated indirectly by detecting the value and variance ofneedle penetration force.It offers an effective method to detect and evaluate the evenness of knit-ted fabric with an efficiently high speed.     

针织成圈时最小线圈长度的研讨

从线圈成圈过程中变形的极限状态分析了单面舌针针织机成圈时的最小线圈长度的计算及影响因素。提出了提高产品质量、减少织疵时应考虑的纱线细度、机号、针头尺寸及调机工艺等有关问题。     

平面三向织机经纱张力环的设计

平面三向织物是由三组互成60°角的纱线交织而成。制织这种织物的织机必须装有经纱长度补偿装置。本文阐述了使用经纱张力调节环来补偿经纱的长度。文中介绍了经纱张力调节环的设计方法,提出了用近似计算法来设计张力环。通过分析,认为这种设计方法是可行的。     

受径向约束管柱非线性屈曲的DQE法

基于圆柱面坐标,导出了受径向约束管柱屈曲的平衡微分方程,给出了详细的斜直井内管柱屈曲分析的DQE（differential quadrature element）法列式.用DQE法对斜直井内管柱的非线性屈曲进行了计算分析.结果表明：本文的计算结果与实验结果吻合;工程中受径向约束管柱的屈曲问题,由于受压段的管柱一般很长,因此是一个局部非线性稳定性问题,屈曲首先是从下端开始发生,然后随着上端载荷的增加,逐渐向上扩展的.本文所建立的DQE法可以方便地用于求解受径向约束管柱的非线性屈曲问题.     

桩腿变化对装配式高架栈桥静力特性的影响

为了分析桩腿长度对装配式高架栈桥桩腿屈曲和静力特性的影响,在静载作用下计算了不同桩腿长度的装配式高架栈桥的上部结构挠度值和下部桩腿应力值,并分析了桩腿长度变化对栈桥桩腿轴力、平台挠度和桩腿屈曲的影响。计算结果表明,桩腿长8m及以下的装配式高架栈桥,在设计荷载静载作用下,上部结构挠度值和下部桩腿应力值的计算结果在工程允许范围内。桩腿长度变化对上部结构的挠度值和桩腿的轴力影响较小,而对装配式高架栈桥的桩腿的屈曲破坏临界荷载影响较大,尤其是当桩腿长大于5m后,桩腿的屈曲破坏临界荷载急剧下降。装配式高架栈桥在设计200kN轮式荷载和300kN履带荷载作用下会发生桩腿屈曲破坏的桩腿临界长度分别为6.95m和7.63m。     

柱脚刚接的单层单跨刚架的弹性稳定分析

用转角位移法对柱脚固接的刚架进行了弹性稳定分析,给出了刚架发生无侧移对称屈曲和有移侧反对称屈曲时的屈曲方程,并求出了相应的计算长度系数。