基于形与多重性能复合的织物力学性能与硬挺度原位组合表征基础研究

The project is to study deformed fabric under multiple complex mechanical properties, and to discuss the mechanism of affecting the deformed shape of the deformed fabric. We will study the project from the following two aspects: (1) it adopts three-point bending structure to construct in-situ complex measurement method to sequentially acquire the deformed shape under weight, bending, friction, tensile and compression properties in time and space based on the same fabric specimen and the same tester, and to make modeling of bending, friction, tensile, weight and compression by nonlinear elastic deformation, and to discuss the mechanism on deformed shape of fabric and to explain the in-situ complex measurement to multiple properties in principle, and to analyze the relationship between mechanical properties and stiffness;(2) based on the two shapes of both deformed fabric shape and typical pulling-out force-distance curve shape, we establish the in-situ complex characterization method to fabric, and based on the different curvature radius and surface property of three-point bending structure, we establish the evaluation methods to multiple properties and stiffness. The project do present in-situ complex testing method to multiple properties of fabric with the same fabric specimen and the same tester, provide theoretical basis to optimize technical parameters of woven and knitted and braided techniques, and scientific guideline for the designing of soft and stiff fabrics.

项目以多重性能复合作用下受力变形的织物为研究对象，探索织物多重性能复合作用下的变形形态的影响机制，包括：（1）基于三点梁结构，构造织物时间上、空间上连续的同机、同试样的弯曲、摩擦、拉伸、重量和压缩等性能的变形形态，建立基于非线性弹性形变和多重性能复合的织物弯曲、摩擦、拉伸、重量和压缩等理论模型，明晰多重性能复合下多重性能原位组合表征原理及织物不同变形形态下的作用机理，探讨各性能对力学复合行为（硬挺度）的贡献率的数理关系；（2）基于织物抽拔过程中的织物形变形态与抽拔力-位移曲线形态，建立所述性能的原位组合表征方法，并基于三点梁结构的曲率半径和表面性质，构建不同系统参数下的多重性能的原位组合评价方法和硬挺度的表征方法。项目可提供织物多重性能同机、同试样原位组合测量方法，可为机织、针织和编织等织造工艺参数优化提供理论依据，可为柔软和硬挺织物产品设计提供科学指导。

优质风格织物的研发与织物风格的定量化表征是纺织科学与技术学科领域面对的核心问题，也是该学科领域所追求解决的前沿热点问题。但近年来国内同类研究工作进展缓慢，在于织物风格仪器的研制在原理上的未突破和新织物风格测量仪的不实用性。而国际上的科学技术以日本、澳大利亚、美国和德国等一统天下，其输出产品、限制技术的保护主义严重阻碍了我国纺织科技发展，尤其是我国“一带一路”战略对推进纺织品贸易，为了在多边纺织贸易中抢占主导地位，提升纺织业国际化水平。据此，本项目提出的CHES-FY 系统从原理上进行创新设计，在技术上进行突破，提升纺织品的功能与智能化的核心技术水平，引领纺织品流行趋势与纺织加工技术水平。.项目以多重性能复合作用下受力变形的织物为研究对象，探索了织物多重性能复合作用下的变形形态的影响机制，建立了硬挺度原位组合表征方法，具体包括：（1）基于三点梁结构，构造了织物时间上、空间上连续的同机、同试样的弯曲、摩擦、拉伸、重量和压缩等性能的变形形态，建立了基于非线性弹性形变和多重性能复合的织物弯曲、摩擦、拉伸、重量和压缩等理论模型，明晰多重性能复合下多重性能原位组合表征原理及织物不同变形形态下的作用机理，探讨了各性能对力学复合行为（硬挺度）的贡献率的数理关系；（2）基于织物抽拔过程中的织物形变形态与抽拔力-位移曲线形态，建立了所述性能的原位组合表征方法，并基于三点梁结构的曲率半径和表面性质，构建了不同系统参数下的多重性能的原位组合评价方法和硬挺度的表征方法。.项目发表论文13篇（其中SCI索引论文10篇、EI索引论文1篇、中文核心期刊论文2篇），参加国内外会议分组报告2次，授权与公开专利4项（其中授权发明专利2项、公开发明专利2项）和培养研究生12名。项目成功实施可提供织物多重性能同机、同试样原位组合测量方法，可为机织、针织和编织等织造工艺参数优化提供理论依据，可为柔软和硬挺织物产品设计提供科学指导。