用于模拟针织织物在纱线层处的行为的计算机实施方法、系统和计算机程序产品与流程

技术特征：

1.一种用于模拟针织织物在纱线层处的行为的计算机实施方法，所述方法包括：

-获取由正针和/或反针构成的针织织物的结构信息，所述结构信息至少包括所述针织织物的布置，所述布置包括横列方向和纵行方向上的针脚的密度以及每个针脚的类型；

-在多个时间段处施加边界条件；

-利用四个接触节点(4)表示每个正针或反针，所述接触节点(4)位于一对线圈(2)之间的两个针脚接触部(5)的端部处，其中，每个接触节点(4)被通过三维位置坐标(x)和两个滑动坐标(u，v)进行描述，所述三维位置坐标表示所述接触节点(4)的位置，所述两个滑动坐标表示相互接触的两条纱线的弧长；

-基于力模型测量每个接触节点(4)上的力，所述力被关于所述接触节点(4)的所述三维位置坐标(x)和所述滑动坐标(u，v)进行测量，并且所述力模型至少包括用以捕获针脚处的纱线的相互作用的缠绕力；

-在多个时间段处，利用被利用拉格朗日—欧拉方程推导出的运动方程计算每个接触节点(4)的运动，并且将所述运动对于时间进行数值积分，其中，所述运动方程考虑到了沿纱线均匀分布的质量密度以及测量到的力和所述边界条件。

2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述针织织物的所述结构信息还包括下列中的至少任一个：

-所述纱线的密度；

-纱线半径；

-用于在所述针织织物中使用的不同纱线类型的力学参数，所述力学参数包括下列中的至少任一个：

·弯曲模量(B)，

·弹性模量(Y)，

·针脚缠绕刚度(k_w)，

·滑动摩擦系数(μ)，

·阻尼质量比，

·阻尼刚度比。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机实施方法，其中，获取到的所述针织织物的所述结构信息包括所述针脚缠绕刚度(k_w)，并且每个针脚接触部(5)处的所述缠绕力包括弹性势能V的根据下列等式的计算结果：

式中，ψ是缠绕角，ψ₀是静止角，而L是所述针脚接触部(5)的静止长度。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机实施方法，其中，获取到的所述针织织物的所述结构信息包括所述纱线的所述弯曲模量(B)，并且所述力模型包括弯曲力，所述弯曲力使用了两个连续的纱线段[q₂，q₀]和[q₀，q₁]之间的弹性势能V的根据下列等式的计算结果：

式中，k_b＝BπR²，其中，R是纱线半径，Δu是两条纱线段的总弧长，而θ是所述纱线段[q₂，q₀]和[q₀，q₁]之间的弯曲角。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机实施方法，其中，获取到的所述针织织物的所述结构信息包括所述纱线的所述滑动摩擦系数(μ)，并且所述力模型包括使用所述滑动摩擦系数(μ)和所述滑动坐标(u，v)的滑动摩擦力。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机实施方法，其中，获取到的所述针织织物的所述结构信息包括所述纱线的所述弹性模量(Y)，并且所述力模型包括拉伸力。

7.用于模拟针织织物在纱线层处的行为的系统，所述系统包括：

-用于存储针织织物的结构信息的数据存储装置，所述结构信息至少包括所述针织织物的布置，所述布置包括横列方向和纵行方向上的针脚的密度以及每个针脚的类型；和

-数据处理装置，所述数据处理装置被配置成用于：

获取所述结构信息并在多个时间段处施加边界条件；

利用四个接触节点(4)表示每个正针或反针，所述接触节点(4)位于一对线圈(2)之间的两个针脚接触部(5)的端部处，其中，每个接触节点(4)被通过三维位置坐标(x)和两个滑动坐标(u，v)进行描述，所述三维位置坐标表示所述接触节点(4)的位置，所述两个滑动坐标表示相互接触的两条纱线的弧长；

基于力模型测量每个接触节点(4)上的力，所述力被关于所述接触节点(4)的所述三维位置坐标(x)和所述滑动坐标(u，v)进行测量，并且所述力模型至少包括用以捕获针脚处的纱线的相互作用的缠绕力；

在多个时间段处，利用被利用拉格朗日—欧拉方程推导出的运动方程计算每个接触节点(4)的运动，并且将所述运动对于时间进行数值积分，其中，所述运动方程考虑到了沿纱线均匀分布的质量密度以及测量到的力和所述边界条件。

8.用于模拟针织织物在纱线层处的行为的计算机程序产品，其特征在于，它包括计算机可用程序代码，所述计算机可用程序代码用于执行根据权利要求1到6中的任一项所述的计算机实施方法的步骤。

9.根据权利要求8的计算机程序产品，其特征在于，它被存储在程序支持装置中。