经编线圈数学模型的建立及仿真

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一种基于矩形截面的直dct型线圈实体建模方法及装置

一种基于矩形截面的直dct型线圈实体建模方法及装置

一种基于矩形截面的直dct型线圈实体建模方法及装置近年来,随着电磁场仿真技术在工程领域的广泛应用,对线圈实体建模方法及装置各方面的研究与创新需求也越来越迫切。

本文提出了一种基于矩形截面的直DCT型线圈实体建模方法及装置,该方法可以高效、准确地实现线圈的三维建模,为电磁场仿真提供了重要的技术支持。

一、方法介绍1.1 矩形截面线圈建模原理本文采用矩形截面线圈建模原理,将线圈的截面分解为一系列矩形,利用矩形的简单几何形状和线圈的轴对称性,可以准确地描述线圈的外形和结构特征,简化线圈实体建模过程。

1.2 直DCT型线圈实体建模步骤基于矩形截面的直DCT型线圈实体建模包括以下步骤: 1)确定线圈结构参数,包括线圈的截面尺寸、匝数和匝间距等。

2)绘制一个矩形,作为线圈的基准截面,设定其尺寸。

3)通过复制和平移等操作,在基准截面上生成其他矩形截面,形成线圈模型。

4)将生成的各个矩形截面之间进行连接,形成完整的线圈结构。

5)根据实际需求,添加线圈的导体材料和绝缘材料,以及其他附属结构。

二、装置设计2.1 设备与工具为了实现基于矩形截面的直DCT型线圈实体建模,需要如下装置:1)电脑:用于实施线圈建模软件,进行线圈的三维建模和仿真计算。

2)线圈建模软件:提供线圈建模的工具和功能,支持基于矩形截面的线圈建模方法。

2.2 装置原理线圈建模软件基于矩形截面的线圈建模原理,通过计算机的图形处理和几何建模技术,实现线圈的三维建模。

软件内置了矩形截面的创建、复制、平移和连接等功能,用户可以根据实际需求快速、准确地构建线圈模型。

三、应用实例本文方法及装置已在某高压电气设备仿真项目中得到应用。

以某直流变压器为例,使用该方法及装置成功实现直DCT型线圈的实体建模,并进行了电磁场仿真计算。

仿真结果表明,线圈的实际性能与仿真结果一致,证明了该方法及装置的有效性和可行性。

四、总结与展望本文基于矩形截面的直DCT型线圈实体建模方法及装置,实现了线圈的高效、准确建模,为电磁场仿真提供了重要的技术支持。

双针床经编机成圈机构建模与运动仿真

双针床经编机成圈机构建模与运动仿真
Ab s t r a c t : I n t e r ms o f t h e l a c k o f d o me s t i c r e s e a r c h o n s y s t e m d y n a mi c mo d e l o f d o u b l e wa r p k n i t t i n g ma c h i n e ,
针床经编机 成 圈机 构进行建模仿真分析。基 于成 圈机构的结构特 点与运动情 况 . 采用弹性动力学分析 方
法, 利 用S o l i d Wo r k s 建 立 成 圈机 构 实体 模 型 , 结合A n s y s 有限元分析技 术 . 对 成 圈机 构进 行 机 构 分 析 与 运
针织 技术
2 o 1 7 年 第 3 期针但 工 业 。
双针床经编机成圈机构建模与运. 浙江理工大学 材料与纺织学院 , 浙江 杭州 3 1 0 0 1 8 ;
2 . 浙 江 海 利得 新 材 料 股 份 有 限 公 司 , 浙江 嘉兴 3 1 4 4 1 9 ) 摘要: 针 对 国产 双 针 床 经 编机 缺 乏 成 圈 系统 的 动 力 学研 究 , 存 在 运 动 平 稳 性 相 对 不 高 的 问题 . 对 双
中图 分 类 号 : T S 1 8 3 . 3 文 献标 志码 : B 文章编号 : 1 0 0 0 ~ 4 0 3 3 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 0 1 1 — 0 4
Mo de l i ng a nd Mo t i o n Si m ul a t i o n o f Kn i t t i ng De v i c e o f Do u bl e
动仿真 。 得 到舌针连杆机构的位移、 速度和加速度运动 曲线 , 并通过 高速摄像技 术进行测试验证 。结果表

经编组织三维仿真中的线圈偏移

经编组织三维仿真中的线圈偏移

alknd fwap— n te a rc n n lzn h e u ai n o o p ofe a e y y r e so . T l i so r k itd fb isa d a ay i g t e r g l t flo fs tc us d b a n tn in o he t oy a s me h to s ti h c u l td v l e o a h lo fs ti h a e d e Ap li g te he r su st a f e st e a c mu ae a u fe c o p o e n t e s me n e l . p yn h t e r o t e t r e d me so o e fwa p— n t d lo h o t h h e — i n i n m d lo r k it o p,t e c o d n ts o o o r lp i t e i ig y e h o r i a e fs me c nto on sd fnn t e lo a e a n e h o p r me d d. F n ly, c m p tr 3一 i al o u e D sm u ain o rc t i lto f tio wa p k itd a rc i s c e su l r — n t fb is s u c sf ly e r aie t h r g a ln u g s a + + . e lz d wih t e p o r m a g a eViu lC NET a d t et o fOp nGL. Co p rn h i u ae n h o lo e m ai g t e sm ltd i g swih t e r a a rc ,i i o n h tt e e i i h smia i n f b i o sr c in b t e he . ma e t h e lfb is t sf u d t a h r sh g i lrt o a rc c n tu t e we n t m y o

纬编与经编织物线圈建模与仿真分析

纬编与经编织物线圈建模与仿真分析

纬编与经编织物线圈建模与仿真分析邓中民;张勇【摘要】分别探讨了纬编线圈和经编闭口线圈的结构,建立了相应的数学模型,在VC++平台下进行仿真分析,并在此基础上设计出较为复杂的织物效果.综合阐述了纬编和经编线圈的建模原理,为织物生产设计及进一步仿真提供了思路.实验表明:建立的模型曲线平滑,能形象地表达线圈的真实客观形态.%The structure of weft loop and warp knitting closed loop was explored respectively and corresponding mathematical model was established.Simulation analysis was done by VC++ platform.Based on it,more complex fabric patterns were designed.The modeling principles of weft and warp knitting loop were comprehensively elaborated,which provided a thought for fabric design and further simulation.The results showed that the model had a smooth curve which could express the real objective form of the loop.【期刊名称】《成都纺织高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(034)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】纬编;经编;线圈结构;几何模型;仿真【作者】邓中民;张勇【作者单位】武汉纺织大学纺织科学与工程学院, 湖北武汉 430200;武汉纺织大学数学与计算机学院, 湖北武汉 430200【正文语种】中文【中图分类】TS941.2随着计算机仿真技术的不断完善与发展,计算机在各行各业中的应用也越来越广泛和深入。

浅析经编针织物的三维仿真

浅析经编针织物的三维仿真

浅析经编针织物的三维仿真
施亮
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2016(032)009
【摘要】在O.Goktepe博士研究的的三维纱线仿真模型基础上,分析与研究了普通经编组织的线圈结构。

对经编针织物的结构特征和外观效果进行预测,并利用NURBS曲线和曲面原理,模拟了经编组织成圈线圈和衬纬线圈;在这些仿真三维模型基础上,结合经编针织物的物理结构,实现了多种形态线圈的自由连接;利用Visual C++语言和Open GL等开发工具,在针织物三维结构模型中,导入了织物的光照和材质因素,极好地实现单梳和双梳经编针织物结构的三维模拟。

【总页数】2页(P114-115)
【作者】施亮
【作者单位】江苏商贸职业学院江苏南通 226011
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于TexGen的经编针织物的三维仿真 [J], 徐海燕;蒋金华;陈南梁
2.轴向经编针织物的设计与仿真 [J], 李秀丽;丛洪莲
3.经编针织物三维仿真技术的研究现状与发展趋势 [J], 张丽哲
4.浮纹型贾卡经编针织物的计算机仿真 [J], 张姿叶;蒋高明;丛洪莲;张爱军
5.基于NURBS曲面的经编针织物三维模型 [J], 丛洪莲;葛明桥;蒋高明
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基于计算机视觉技术的经编线圈结构仿真

基于计算机视觉技术的经编线圈结构仿真

基于计算机视觉技术的经编线圈结构仿真方园;居婷婷;江国华【摘要】The purpose of this study was to improve the designing efficiency of warp knitted goods. Based on the diversification of the morphological structure of the warp loop, it developed a 3-D model for warp loop structure by using the nonlinear NURBS curve equation. Computer vision was used to conduct light treatment and texture synthesis of the loop model, and the light model and the texture mapping model were obtained. With Visual C+ + and 3-D graphics processing technology of OpenGL, it developed a simulation program of the warp loop structure and made 3-D simulation of warp knitted fabric come true. As is shown by the simulated graphics of warp knitted fabrics, after light treatment and texture synthesis, the simulated result is very similar to the real loop structure, and a vivid display is presented.%为提高经编针织产品的设计效率,根据经编线圈结构形态的变化特征,运用非线性曲线方程对经编线圈结构进行NURBS数学建模,建立了三维经编线圈结构模型.基于计算机视觉技术对线圈模型进行光照处理和纹理结构合成,得到了经编线圈的光照模型及纹理映射模型,结合Visual C++和OpenGL三维图形处理技术,开发了相应的线圈结构仿真程序,实现了经编织物三维仿真.由仿真效果图可知,经过光照及纹理处理后仿真结果与实际线圈结构十分相似,达到逼真的显示效果.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2011(032)012【总页数】5页(P46-50)【关键词】线圈结构模型;织物仿真;视觉技术;OpenGL【作者】方园;居婷婷;江国华【作者单位】浙江理工大学材料与纺织学院,浙江杭州310018;浙江理工大学材料与纺织学院,浙江杭州310018;浙江理工大学材料与纺织学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TS186.1经编织物结构的模拟仿真是经编CAD技术的延伸,它能将设计意图通过计算机技术直观地表现出来,大大提高了经编织物产品的设计效果和工作效率。

proe画电机线圈绕组仿真

proe画电机线圈绕组仿真

proe画电机线圈绕组仿真1. 介绍在电机的设计和制造过程中,线圈绕组的仿真是一个重要的步骤。

通过仿真,我们可以预测线圈绕组的性能,并优化设计,以提高电机的效率和性能。

Pro/ENGINEER (ProE) 是一款功能强大的三维建模软件,可以用于电机线圈绕组的仿真和设计。

2. ProE的基本功能ProE是一款专业的三维建模软件,具有丰富的功能和工具,可以用于各种工程设计。

在电机线圈绕组仿真中,ProE具有以下基本功能:2.1 三维建模ProE可以创建三维模型,包括线圈、导线、绝缘材料等。

通过绘制和组装这些部件,可以构建出完整的线圈绕组模型。

2.2 材料属性设置在仿真中,材料的属性对线圈绕组的性能有着重要的影响。

ProE可以设置材料的导电性、磁导率等属性,以准确模拟线圈绕组的行为。

2.3 电磁场仿真ProE可以进行电磁场仿真,模拟线圈绕组在电磁场中的行为。

通过输入电流、磁场等参数,可以计算出线圈的电感、磁场分布等信息。

2.4 热仿真线圈绕组在工作过程中会产生热量,热量的积累会影响线圈的性能和寿命。

ProE可以进行热仿真,模拟线圈绕组的温度分布和热传导等情况。

2.5 结构优化ProE还具有结构优化功能,可以根据设计要求和约束条件,对线圈绕组的结构进行优化。

通过参数化设计和优化算法,可以得到更好的线圈绕组设计方案。

3. 仿真步骤在使用ProE进行电机线圈绕组仿真时,一般需要按照以下步骤进行:3.1 创建三维模型首先,在ProE中创建线圈绕组的三维模型。

可以通过绘制、复制、镜像等操作,构建出线圈、导线、绝缘材料等部件,并进行组装。

3.2 设置材料属性根据实际情况,设置线圈绕组中各个部件的材料属性。

可以设置导线的导电性、绝缘材料的介电常数等参数,以准确模拟线圈绕组的特性。

3.3 进行电磁场仿真输入电流、磁场等参数,进行电磁场仿真。

根据仿真结果,可以得到线圈的电感、磁场分布等信息,评估线圈绕组的性能。

3.4 进行热仿真根据电磁场仿真结果,进行热仿真。

经编针织物的计算机三维仿真

经编针织物的计算机三维仿真

经编针织物的计算机三维仿真经编CAD技术是伴随着计算机绘图技术的发展而迅速发展起来的一种新技术。

近年来,随着经编行业的飞速发展,该技术在经编针织物的生产实践过程中得到了广泛的应用,能够辅助工艺设计人员进行花型设计、效果仿真、工艺计算、数据输出等。

随着对经编CAD软件功能要求的提高,设计人员已不仅仅局限于对织物进行二维平面仿真,而是更迫切地希望能观看所设计织物的三维立体效果,增强对织物的视觉观感。

因此,开发经编针织物的三维仿真功能成为当前经编CAD软件的发展趋势所在,这样可以使用户在织物设计过程就可以查看其三维效果,方便上机生产。

基于此,本课题的主要目的在于通过研究少梳经编针织物的线圈结构,建立合理的三维结构模型,进而开发出计算机三维仿真系统,实现经编针织物的三维仿真。

本文首先对经编针织物中线圈的几何结构进行了详细研究,并以此为依据建立了线圈几何结构模型。

形成经编针织物的组织结构众多,但使用最多的为成圈组织和衬纬组织,这两种组织基本能满足各种结构的少梳经编针织物的生产需求。

根据成圈梳栉所垫纱的针床数和针前横移的针数,可以将成圈线圈分为普通单针床成圈线圈、重经线圈和双针床成圈线圈。

少梳经编针织物中采用的衬纬组织一般为局部衬纬,根据织物结构的需要可形成单列衬纬、双列衬纬和多列衬纬。

本文就这几种线圈的几何结构进行了研究,通过实验测量得到织物平面和横截面上线圈的各项几何结构尺寸,并分别由线圈高度和纱线直径进行定义,由此建立了各类线圈的几何结构模型。

随后,根据经编线圈的几何结构模型,本文采用NURBS曲线和曲面原理建立了各类线圈的三维实体模型,并对线圈的偏移问题进行了深入研究。

在用NURBS原理建立线圈的三维实体模型时,本文将编织经编组织的纱线简化为具有圆形截面的均匀柱体,这样纱线的中心轴走向可以确定NURBS曲面的u参数,圆形截面确定v参数。

根据各类经编线圈的结构特点,分别对其线圈形态采用不同数目的型值点进行描述,普通单针床成圈线圈和双针床成圈线圈采用10个型值点,重经线圈采用16个型值点,衬纬线圈采用5个型值点。

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图 4 经编开口线圈模型
同上 ,单个开口线圈模型长度是各部分线段的总和 。 L = b/ co sβ+ c/ co s α+π×r + nw / co s α
式中 b ———针前圈柱在水平方向的长度 ; c ———针背圈柱在水平方向的长度 ; β———针前圈柱与水平方向的夹角 ; α———针背圈柱与水平方向的夹角 ; n ———梳栉针背横移针距数 ; w ———圈距 。
1 经编线圈的研究现状
经编织物主要分为基本经编组织 、衬纬经编组织 、压纱经编 组织等 。关于经编线圈的研究 ,比较早的是安立逊 ( G. L . Alli2 son) 提出的简化模型 ,以半径为 2 d 的半圆作为针编弧 ,以两条 直线和第三条直线分别作为线圈圈柱和延展线 ,但是该模型没 有考虑线圈的立体 ,也没有分前后梳栉 。1964 年格罗斯勃 ( P. Gro ssberg) 提出将线圈主干作为一弹性杆进行数学力学分析 , 得出了格罗斯勃第一模型 (图 1a) 和第二模型 (图 1b) [1] 。
参考文献 :
[ 1 ] 陈惠兰 ,冯勋伟. 经编针织物线圈几何结构研究的进展[J ] ,上海纺 织科技 ,2006 , (6) :37 - 40.
[ 2 ] M. Subramanian Sent hil Kannan , N. Anbumani. 经编织物的尺寸 和几何特性[J ] . 国际纺织导报 ,2006 , (3) :55 - 59.
[ 4 ] 肖 伟. MA TL AB 程序设计与应用[ M ] . 北京 : 清华大学出版社 , 2005 .
Model Building of Warp Knitting Loop and Simulation
L I Hua , D EN G Zho ng2min
( Wuhan U niversity of Science and Engineering , Wuhan 430073 , China)
图 3 经编闭口线圈模型
建议该模型经编组织单个闭口线圈长度是各部分线段的总 和。
L = b/ co sβ+ c/ co s α+π×r + nw / co sα 式中 b ———针前圈柱在水平方向的长度 ;
c ———针背圈柱在水平方向的长度 ; β———针前圈柱与水平方向的夹角 ; α———针背圈柱与水平方向的夹角 ;
(1) 由于经编织物较复杂 ,首先具体分析经平 、压纱 、衬纬等 的组织特点 ,根据其特点分类建立不同的线圈模型 ,适用性较 强。
(2) 大量的程序实验证明了运用 Mablab 进行仿真的可行 性 ,仿真效果好 ,建立的数学模型从微观的角度能更清楚地了解 经编织物的几何特点 ,对于经编进一步仿真有一定的指导性 。
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图 9 压纱线圈
以比较常用的开口编链为地组织 ,运用上述衬纬和压纱模 型 ,编程并上机调试 ,模拟出如图 10 、图 11 所示的经编织物组织 效果图 ,能够比较清晰地再现经编的线圈结构 ,也可以设计不同 的走纱方式形成各种花型效果 。
4 结论
笔者主要结合经编专业知识与计算机技术进行了课题方面 的研究 ,得出的结论如下 :
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纺织科技进展 2009 年第 3 期
n ———梳栉针背横移针距数 ; w ———圈距 。 21 2 开口线圈的基本数学模型 以往针对开口线圈模型的研究比较少 ,实际上开口经编织 物的应用非常广泛 ,对这一模型的研究可以很好地再现经编组 织的结构特点 ,对于实际生产有一定的指导意义[3] 。
图 2 格罗斯勃第二线圈模型
2 经编基本组织的线圈模型
21 1 闭口线圈的基本数学模型 要准确获得经编织物的完整几何结构必须要考虑加在线圈
上的所有力 ,但这是非常困难的 ,因此在观察实际织物的前提 下 ,提出简化的模型 ,用计算机模拟出有一定角度的倾斜线圈 , 并且针背垫纱在上机状态时是直的 ,用直线段来进行表示 。此 线圈模型若用于不同的组织结构时 ,只需适当改变延展线长度 及倾斜角度即可[2 ] 。
2009 年第 3 期 纺织科技进展
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经编线圈数学模型的建立及仿真
李 华 ,邓中民
(武汉科技学院 ,湖北 武汉 430073)
摘 要 :根据经编织物组织的特点 ,提出符合实际线圈的经编基本组织的开口和闭口模型以及多梳经编织物的压纱
和衬纬模型 。运用 Matlab 进行程序设计 ,实现了经编织物较好的仿真效果 。
Abstract :According to t he characteristics of warp knit fabrics , open and clo se loop models as well as fall2plate and weft insertion models of multi2 bar t hat accords wit h act ual loop s were set up . U sing t he MA TL AB language , accurate simulation of warp knit ting was realized.
2009 年第 3 期 纺织科技进展
间 。在衬纬组织中 ,由于衬入纱线呈直线状无线圈转移 ,因此在 仿真时用直线段和半圆弧表示 。
图 8 衬纬线圈 31 3 压纱模型
压纱纱线在织物中 ,仅在其延展线的两端处与地组织连接 。 逆向垫纱的组织最容易编织 ,而且使用很广泛 ,因此提出两种逆 向垫纱的压纱仿真模型 ,线圈主干用半圆弧表示 ,延展线用直线 段表示 。此方法计算比较简单 ,最终效果逼真 。
21 3 Matlab 实现 Matlab 是由 Mat hWorks 公司开发的一种主要用于数值计
算及可视化图形处理的工程语言 ,它将数值分析 、矩阵计算 、图 形图像处理 、信号处理和仿真等诸多强大功能集成在较易使用 的交互式计算机环境之中[4] 。软件提供了齐全的绘图函数 ,适 用方便 ,容易掌握 ,为经编织物的仿真建模提供了良好环境 。
Key words :warp knitting ; loop model ; fall2plate ; weft insertion ; simulation
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[ 3 ] Arif Kurbak , Tuba Alpyildiz. A Geomet rical Model for t he Double Laco ste Knit s [ J ] . Textile Research Journal , 2008 , ( 78 ) : 233 234 .
3 多梳经编织物的线圈模型
多梳经编织物一般在地组织上进行提花 ,地组织常见编链 、 六角网眼 、菱形地组织等 ,文中选取具有代表性的编链地组织 。 花型效果是由衬纬和压纱组成的 。以下主要研究编链 、衬纬和 压纱的基本线圈模型 。 31 1 编链模型
每根经纱始终在同一根针上垫纱成圈叫做编链组织 ,有开 口和闭口两种 ,纵行之间无联系 ,只能编织成细条子 ,一般不单 独使用 。编链组织除常用作钩编织物和窗纱等装饰织物的地组 织外 ,还用作条形花边的分离纵行和加固边 。选取编链组织的 最小单元 ,简化成直线段和半圆弧 ,用数学模型进行模拟 ,运用 Matlab 来实现 ,得到图 7 (a) 、图 7 (b) 。
关键词 :经编 ;线圈模型 ;压纱 ;衬纬 ;仿真
中图分类号 : TS1841 1 文献标识码 :A
文章编号 :1673 - 0356 (2009) 03 - 0005 - 03
针织物的计算机仿真要比机织物单纯的组织铺展的仿真方 法困难很多 ,技术实现上也存在一些问题 。针织物线圈仿真模 型的研究 ,不仅能完善设计的效果 ,而且对实际生产也有重要意 义 。根据线圈模型来进行线圈长度的计算和分析 ,并得出送给 量 ,纱布比等 ,有利于新产品的研究和开发 。目前关于针织经编 线圈的仿真研究比较少 ,提出的模型也大多是理想模型 ,较少考 虑纱线的受力和偏移 ,主要针对这些问题 ,建立与实际线圈接近 的数学模型 ,并运用 Matlab 来实现 。
图 1 格罗斯勃第一线圈模型
但该方法较复杂 ,也与实际有不符的地方 。本文将在格罗 斯勃模型的基础上 ,进一步分成闭口和开口线圈 2 种数学模型 , 它与实际织物相似度更高 ,运用 Matlab 来实现 ,有一定的可行 性。
收稿日期 :2009205208 ;修回日期 :2009205228 作者简介 :李 华 (19842) ,女 ,河北省邯郸市人 ,研究生 。
在经编基本线圈的基础上运用循环语句 ,并适当地修正 ,程 序运行得到如图 5 、图 6 所示的闭口经平和开口经平的效果图 。
图 6 开口经平仿真效果 在两针经平组织中 ,同一纵行的线圈由相邻两根纱线交替 形成 ,所有的线圈都具有单向延展线 ,也就是说线圈的导入和导 出延展线都处于该线圈的一侧 。由于纱线弯曲处力图伸直 ,使 线圈处于倾斜状态 ,因此经平组织的线圈纵行呈曲折型排列 ,线 圈向着延展线相反的方向倾斜 。 此线圈模型可作为经编闭口成圈的基本模型 ,适用于单梳 、 双梳等产品[2 ] 。
图 5 闭口经平仿真效果
(a) 闭口编链模拟 (b) 开口编链模拟 图 7 编链模拟
31 2 衬纬模型 衬纬组织只作针背垫纱 ,是不能单独存在的 ,必须与其他组
织结合才能形成织物 。纱线被夹在地组织线圈主干和延展线之
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