1、拉伸性能是機織物最主要的機械性能之一。然而，在實際產(chǎn)品設計的過程中往往不是通過預測織物的強度，而是根據(jù)經(jīng)驗來進行設計，即對設計樣品進行破壞性測試，獲得數(shù)據(jù)并以此來指導生產(chǎn)。這種設計模式費時費力并受到試樣制作精度的影響。因此建立機織物拉伸性能的預測模型，直接以紗線的拉伸性能來預測織物的拉伸性能，從而更有效地提高產(chǎn)品性能，提高生產(chǎn)率并降低成本，是一項十分有意義的課題。 本課題的研究目標是，建立能模擬機織物拉伸斷裂過程并預測機織物拉伸

2、斷裂強力的一維束鏈模型和二維束鏈模型。為此，首先通過對紗線強度的測試結果進行統(tǒng)計分析，確定其強度分布概率函數(shù)并建立試樣長度與測試強度的轉換關系；然后根據(jù)機織物的結構類型和紗線的結構類型提出機織物臨界長度的定義，并建立計算模型，在此基礎上建立機織物拉伸斷裂束鏈模型。該模型與Monte Carlo方法相結合，借助計算機模擬織物的斷裂過程，進而預測機織物的斷裂強度。 本課題首先從紗線的強度離散性入手，對機織物組分紗線的強力進行測試，利

3、用Weibull分布函數(shù)對其進行統(tǒng)計分析，確定其強力概率分布函數(shù)及其參數(shù)值。分析表明，所測試12種機織物組分紗線的強度均符合二參數(shù)Weibull分布。 通過對不同測試央距下紗線強度結果的統(tǒng)計分析，提出了不同試樣長度下強力測試結果之間的轉換關系。研究發(fā)現(xiàn)，該轉換關系除了與試樣長度有關外，還與Weibull分布的形狀參數(shù)有關。另外，試樣長度對紗線測試強度的影響程度也與該形狀參數(shù)有關，形狀參數(shù)越大，試樣長度對測試強度的影響程度越低，即

4、試樣強度離散越小，試樣長度對測試結果的影響就越小。 在對機織物組分紗線的強度進行分析以后，提出了機織物臨界長度的概念，并據(jù)此分析研究了機織物拉伸斷裂過程中幾何結構的變化，建立了機織物臨界長度的幾何模型和力學模型。定量地分析研究了織物及其組分紗線的參數(shù)對臨界長度的影響。研究表明，影響機織物臨界長度的因素有：織物中紗線參數(shù)(包括紗線細度、捻度、強度及模量等)、織物參數(shù)(織物的密度、織物交織點處兩組紗線間的摩擦系數(shù))等。 機織

5、物臨界長度決定了機織物縱向(拉伸方向)的應力分配，而負荷分配法則用于解決機織物橫向(截面)的應力集中問題。根據(jù)計算所得到的臨界長度和確定的負荷分配法則(局部分配法則或剪滯法則)，建立了旨在對機織物拉伸斷裂過程進行模擬以及對機織物強度進行預測的機織物束鏈模型。應用該模型可以進行一維和二維斷裂過程模擬和強度預測。兩種模型的根本區(qū)別在于，在一維模型中假設承力紗線的斷裂發(fā)生在織物中某一特定截面上，而二維模型中紗線的斷裂位置可以在織物長度范圍內(nèi)跨

6、越不同的臨界長度。因而，二維模擬更接近實際的織物斷裂特征。 在機織物束鏈模型建立的基礎上，用Monte Carlo方法進行斷裂過程的模擬和強度預測。模擬和預測結果表明，由于局部負荷分配法則過分強調了拉伸過程中的應力集中現(xiàn)象，所以其預測的結果與實際測試結果差異較大；而采用剪滯負荷分配法則得到的機織物拉伸斷裂過程和強力預測結果(強力概率分布及強力值)均與實際測試結果接近。兩種模擬方法(一維和二維束鏈模型)使用剪滯法則均能得到較好的模

7、擬效果，其模擬數(shù)據(jù)與實際測試數(shù)據(jù)均比較接近，但是二維模擬得到的機織物拉伸斷裂過程與實際狀況更為接近。 通過對機織物臨界長度對預測結果影響的分析可知，機織物臨界長度反映了機織物強力與組分紗線強力總和的比值的大小，即織物強力較紗線強力的增強程度。臨界長度越短，同樣強力的紗線組成的織物的強力就越高，這就是臨界長度的實際意義。 本課題建立的機織物強度預測新模型為機織物強度預報提供了理論基礎，本課題的成果對其它類型的紡織品(如針織