织物自重弯曲的细观有限元模拟

来源：现代纺织技术杂志2025年第06期北京时间：

作者：顾冰菲, 唐文娟, 徐望, 袁子舜

单位：1. 浙江理工大学，a.服装学院；b.浙江省服装工程技术研究中心；c.丝绸文化传承与产品设计数字化技术文化和旅游部重点实验室，杭州 310018；2.北卡罗莱纳州立大学威尔逊纺织学院，美国北卡罗莱纳州 罗利 27606

摘要：为深入理解织物弯曲性能，优化织物设计，建立了基于纱线级别的织物自重弯曲细观有限元模型。采用弹性正交各向异性材料模型，划分线性缩减积分实体单元，并对织物模型施加全局重力载荷和固定边界条件；通过添加阻尼控制显式求解出现的数值振荡，对比了有无阻尼对织物弯曲模拟的影响，模拟了7 cm长度的Kevlar®织物自重弯曲，发现有限元模型下落位移和变形角度与实验平均值差异小于6%；并通过轮廓相似度对比，显示织物有限元模型与试验弯曲形态基本一致；进一步建立了11 cm长度的Kevlar®织物和9 cm长度玻璃纤维织物弯曲模型，验证了模型的泛化能力，为从细观尺度研究织物弯曲性能提供了建模思路。

关键词：自重弯曲,细观模拟,有限元,Kevlar?织物,阻尼

基金资助：国家自然科学基金项目（61702461）；“纺织之光”中国纺织工业联合会应用基础研究项目（J202007）；浙江理工大学科研业务费专项资金资助项目（24076114Y）