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第一章 工程设计1

第一节 引言1

第二节 工程设计方法3

一、 工程研究方法一科学研究方法的比较3

二、 工程设计的基本过程4

三、 工程设计中的模型4

四、 工程设计中的优化设计5

五、 工程设计中的人机工学5

六、 工程设计中的协作工程6

一、 纺织品和服装力学性能7

第三节 纺织品和服装力学性能的工程设计7

二、 有关纺织品和服装力学性能工程设计的基础研究8

三、 织物力学作为设计工具的概念9

四、 纤维集合体结构工程设计9

五、 计算机辅助工业用布结构设计系统12

六、 计算机辅助服装机织物材料的总体设计概念13

第二章 服装起拱的力学特点16

第一节 服装起拱与人体运动16

第二节 服装起拱的受力分析16

第三节 服装起拱的疲劳现象18

第四节 服装起拱和服装压力19

第一节 塞接尼斯（Celanese）起拱测试方法21

第三章 起拱实验方法21

第二节 Zweigle起拱实验22

第三节 测量起拱体积的实验装置23

第四节 原纺织工业部标准24

第五节 织物起拱疲劳性能的实验方法24

一、 实验原理25

二、 确定实验参数26

三、 验证实验方法28

第四章 织物起拱的主观评价31

第一节 引言31

一、 拍摄起拱织物照片32

第二节 主观评价实验32

二、 主观评价33

第三节 数据处理和分析34

一、 全体评判者和一致性35

二、 评价照片和评价试样之间的一致性36

三、 两个心理量表所得主观值之间的相关性37

第四节 起拱的心理物理学机理37

一、 实验心理学定律37

二、 起拱的感觉量一物理量关系38

第五章 织物起拱的客观评价42

第一节 引言42

第二节 起拱疲劳实验中能量的变化43

第三节 建议力学指标44

一、 抗起拱性Fresist44

二、 起拱疲劳度Ffatig45

第四节 检验客观评价指标的有效性45

一、 起拱疲劳度Ffatig与残余起拱高度Fresist的关系48

二、 起拱疲劳Ffatig与残余起拱高度Fresist的关系48

三、 起拱疲劳度Ffatig与抗起拱性Fresist的关系49

四、 力学指标与起拱疲劳曲线49

第五节 根据力学参数预测残余起拱高度51

第六节 主观评价和力学指标之间的关系52

第六章 图像处理技术在客观评价起拱中的应用54

第一节 引言54

第二节 获取起拱织物的数字化图像55

第三节 图像处理56

一、 取样和量化56

二、 过滤56

第四节 选择指标59

一、 起拱高度59

二、 起拱形状60

三、 起拱体积60

五、 织物表面特征61

四、 起拱各向异性61

第五节 建立预测模型63

一、 多元回归模型63

二、 加权线性模型63

三、 神经网络模型64

第七章 织物起拱的流变学模型与分析67

第一节 引言67

第二节 关于织物流变性能的研究67

第三节 机织物起拱的流变学模型69

一、 机织物起拱的力学特点69

二、 织物应力一应变关系70

三、 织物变形能72

第四节 实验74

第五节 多元回归分析76

一、 多元回归分析之目的76

二、 对不同组织结构毛织物的分析76

三、 对平纹毛涤混纺织物的分析78

四、 对不同纤维成分平纺织物的分析79

五、 对全部织物样本的分析80

第六节 讨论与总结81

第八章 织物起拱的应力分析85

第一节 引言85

一、 基本假设86

第二节 织物起拱的弹性薄膜力学模型86

三、 弹性薄壳单元的力平衡87

二、 几何关系87

第三节 各向同性织物的应力分布88

一、 球冠部分的应力分布89

二、 圆锥台部分的应力分析90

三、 各向同性织物在不同条件下的应力分析91

第四节 各向异性织物的起拱力学模型92

一、 内部应力与外部起拱力间的关系92

二、 织物应变和拉伸模量92

三、 球形冠状物的应力分布95

五、 不同条例上的应力分布96

四、 圆锥台部分的应力分布96

第五节 讨论与分析97

一、 应力分布对残余起拱变形的影响97

二、 验证各向异性织物的起拱力学模型98

第六节 结论99

第九章 机织物起拱的数学模型101

第一节 引言101

第二节 建立数学模型102

一、 纤维的弹性应力102

二、 纤维的粘弹性应力102

三、 纱线和织物结构特征参数103

四、 不考虑织物结构内摩擦的起拱力104

五、 机织物起拱变形中总的内摩擦104

六、 考虑织物结构内摩擦的起拱力105

第三节 计算模拟105

一、 计算模拟起拱试验105

二、 所用的基本参数106

第四节 计算结果与讨论108

一、 与实验结果的对比108

二、 模拟起拱一回复曲线109

三、 模拟分析起拱力中的粘弹力和摩擦力110

第五节 结论111

第十章 织物起拱性能的优化设计与分析113

第一节 引言113

第二节 用数值模拟方法确定特定参数114

一、 数值模拟的实验设计114

二、 数值模拟的优化指标114

三、 建立回归曲面方程115

四、 待定参数的优化组合115

五、 比较与分析118

第三节 不同结构毛织物的参数优化119

一、 实验119

二、 参数分析（k3,k5,z）121

三、 比较预测值和实验值122

四、 预测新试样的起拱性能125

第四节 纤维粘弹性参数优化126

一、 问题的提出126

二、 实验127

三、 讨论129

第十一章 数字化模拟服装与膝部间的三维弹性接触135

第一节 引言135

第二节 建立服装与膝部间的弹性接触模型136

一、 膝部接触特点136

三、 模型描述137

二、 模型假设137

四、 控制方程138

第三节 有限元法求解139

一、 虚功方程140

二、 有限元离散化141

三、 接触搜索与接触约束143

四、 显式算法求近似解144

第四节 模拟织物与膝部间的三维弹性接触145

一、 有限元几何模型145

二、 材料参数146

一、 织物的力学变形147

三、 模拟参数147

第五节 模拟结果与讨论147

二、 皮肤的力学变形149

第六节 验证模型153

第七节 结论153

第十二章 服装力学性能工程设计CAD系统155

第一节 引言155

第二节 建立工程数据库157

一、 工程数据库的特点157

二、 数据模型158

三、 牛仔裤产品的实验159

一、 研究现状161

第三节 人体一年仔裤三维弹性接触模型161

二、 牛仔裤—人体接触力学系统162

三、 应用模型163

第四节 服装力学性能工程设计的CAD系统164

一、 CAD系统的功能模块164

二、 用户界面165

第五节 牛仔裤力学性能设计示例166

一、 牛仔裤压力性能166

二、 牛仔裤起拱性能168

第六节 总结169