許璀瑩，顧冬娟，張玲妹，王國(guó)和(現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇 蘇州 215123；蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021)

實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物組織圖計(jì)算機(jī)輔助繪制

許璀瑩，顧冬娟，張玲妹，王國(guó)和
(現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇 蘇州 215123；蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021)

在分析實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物其組織結(jié)構(gòu)與形成規(guī)律的基礎(chǔ)上，得到組織循環(huán)、飛數(shù)與層數(shù)之間的關(guān)系。采用分式表示織物組織中經(jīng)緯紗交織規(guī)律，利用C#語(yǔ)言編制該類織物組織圖繪制軟件，實(shí)現(xiàn)此類角聯(lián)鎖織物組織圖的計(jì)算機(jī)輔助繪制。

重緯角聯(lián)鎖織物；計(jì)算機(jī)輔助繪制；織物組織

近幾年來(lái)，三維紡織結(jié)構(gòu)材料已成為材料界和紡織界共同關(guān)心和研究的重要課題之一，因其具有極佳的層間剪切強(qiáng)度、極好的抗沖擊損傷性、適宜的韌性和較高的比強(qiáng)度、比模量，同時(shí)還具有重量輕、剛度好、強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗高溫等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、汽車工業(yè)、船舶制造、體育用品、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域[1]。實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物[2]是其中的一類，它由2個(gè)系統(tǒng)的紗線以重疊聯(lián)鎖狀交織而成，其經(jīng)紗則以一定的傾斜角在厚度方向與緯紗進(jìn)行角聯(lián)鎖狀交織，緯紗在織物厚度方向構(gòu)成重疊。當(dāng)織物層數(shù)P(即緯重?cái)?shù))較多時(shí)，若依靠手工繪畫，不僅浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且繪畫不便。因此，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助繪制，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、迅速地畫出實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物組織圖。

1 織物組織的結(jié)構(gòu)分析與分式表達(dá)

從圖1中可以看出，實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物組織的結(jié)構(gòu)特征為：緯紗在厚度方向上交錯(cuò)排列，且每隔4緯(即層數(shù))重復(fù)一次，并根據(jù)交織結(jié)構(gòu)從表到里、從下到上順次編號(hào)；5根經(jīng)紗(層數(shù)加1)則以一定的角度與各層緯紗依次交織，并按照出現(xiàn)在表層的順序進(jìn)行編號(hào)，每2根經(jīng)紗形成的斜交叉口中均只織入1根緯紗；各根經(jīng)紗與緯紗的交織規(guī)律是一樣的，只是起始點(diǎn)不一樣，因此只要知道其中1根經(jīng)紗的交織規(guī)律，根據(jù)飛數(shù)(等于層數(shù))就可以得到其他各根經(jīng)紗的交織規(guī)律。

由此實(shí)口結(jié)構(gòu)角聯(lián)鎖織物的層數(shù)與經(jīng)緯紗循環(huán)數(shù)及飛數(shù)之間存在關(guān)系式[3]：

式中：P為層數(shù)；Rj、Rw為經(jīng)緯紗循環(huán)數(shù)；S為組織經(jīng)向飛數(shù)。

實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物的經(jīng)緯紗交織規(guī)律可用組織結(jié)構(gòu)示意圖或文字表達(dá)，但使用起來(lái)不太方便。

圖1 實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物結(jié)構(gòu)示意Fig.1 Structure Diagram of Multi-weft Angle-interlock Fabric with a Construction of Uniform Filling

2 組織圖的計(jì)算機(jī)輔助繪制

對(duì)于實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖貫織物，其組織圖繪制因循環(huán)數(shù)較大而存在一定的難度。為此，選擇C#語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)該類織物組織圖的計(jì)算機(jī)輔助繪制，可以迅速無(wú)誤地繪制其組織圖。程序編制的主要流程為：

輸入的層數(shù)P→計(jì)算Rj、Rw、飛數(shù)S及m的值→根據(jù)分式繪制第一根經(jīng)紗的組織圖→根據(jù)飛數(shù)S繪制其余經(jīng)紗的組織圖(在Rj×Rw個(gè)方格中，依據(jù)分式中分子、分母的值對(duì)方格進(jìn)行填充，分子的填充色為黑色，分母的填充色為白色，數(shù)值為幾則連續(xù)填充幾個(gè)方格，當(dāng)數(shù)值為0時(shí)不填充)。

實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖貫織物組織圖的計(jì)算機(jī)輔助繪制程序的流程如圖2所示。利用該程序分別繪制4層和5層實(shí)口結(jié)構(gòu)角聯(lián)鎖織物的組織圖，如圖3所示。

圖2 計(jì)算機(jī)輔助繪制程序流程Fig.2 Flow Chart of the Drawing Aided with Computer

圖3 實(shí)口結(jié)構(gòu)重緯角聯(lián)鎖織物組織圖Fig.3 Weave Ciagram of Multi-weft Angle-interlock Fabric with a Construction of Uniform Filling

3 結(jié) 語(yǔ)

在分析實(shí)口結(jié)構(gòu)角聯(lián)鎖織物的組織結(jié)構(gòu)與形成規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用分式表示織物組織中經(jīng)緯紗交織規(guī)律，利用C#語(yǔ)言，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其組織圖的計(jì)算機(jī)輔助繪制，可以迅速、準(zhǔn)確地得到組織圖，為此類結(jié)構(gòu)角聯(lián)鎖織物的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其制作帶來(lái)了方便。

[1]黃曉梅.三維機(jī)織物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與織造[J].南通工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然版，2004，3(1)：49-50.

[2]顧平.織物組織與結(jié)構(gòu)學(xué)[M].上海：東華大學(xué)出版社，2010.

[3]顧平.多重緯角聯(lián)鎖三維機(jī)織物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].上海紡織科技，2002，30(4)：24-26.

[4]NIE J B,LU S Y,GU B H. Fractional Formula Description of Angle-interlock Woven Fabric Construction [J]. Journal of Industrial Textiles,2006,36(2): 125-132.

Drawing of the Weave Diagram of Multi-weft Angle-interlock Fabric Aided with Computer

XU Cui-ying, GU Dong-juan, ZHANG Ling-mei, WANG Guo-he
(1. National Engineering Laboratory for Modern Silk, Suzhou 215123, China; 2. College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University, Suzhou 215021, China)

Focusing on the multi-weft angle-interlock fabric with a construction of uniform filling, this paper presents the relationship between layers, weave repeat unite and progression after analyzing the weave construction and formation law. Using the fractional formula which describes the interlacing of the warps and wefts in the fabric, it is achieved that the weave diagram of such angle-interlock fabric can be drawn with the aid of software designed by C#language.

Multi-weft angle-interlock fabric; Computer aided drawing; Fabric weaves

TS106.5

A

1001-7003(2010)08-0045-02

2010-04-20

許璀瑩(1986－ )，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榧徔棽牧吓c紡織品設(shè)計(jì)。通訊作者：王國(guó)和，教授，博導(dǎo)，wangguohe@suda.edu.cn。