Prediction of Compression Properties of Single Jersey Weft-knitted Fabric by Finite Element Analysis Based on the Hyperfoam Material Model

• Autorzy: Soltanzadeh Z. , Shaikhzadeh N. S. , Haghpanahi M. , Mohajeri-Tehrani M. R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12303666.1191431

Warianty tytułu

PL

Przewidywanie właściwości dzianin lewo-prawych podczas ściskania stosując metodę elementów skończonych opartą na modelu ściskania pianki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A 3-D finite element model based on the hyperfoam material model was developed in order to predict the compression behaviour of knitted fabrics in a large deformation state. The degree of compressibility of the fabric is determined by the extent of its volume reduction under external pressure. The compression properties of nine produced knitted fabrics at eight pressure values (2.04, 5.10, 10.19, 20.39, 50.97, 101.94, 152.90, and 203.87 kPa) were measured using a fabric thickness tester and results were compared with finite element results. The FEM results of fabric thickness changes (∆T) and fabric compressibility (EMC) showed good agreement with experimental results, with an average error of 5 and 4.9 percent, respectively. However, the results of fabric linearity of the compression (LC) and work of compression (WC) showed fair agreement, with an average error of 24.5 and 24 percent, respectively.

PL

Publikacja dotyczy analizy kompresji dzianin lewo-prawych o trzech wariantach splotów. Scharakteryzowano parametry dzianin, tj. ścisłości rządkowe i kolumienkowe, masy, zapis splotu w rzeczywistym przebiegu i na igłach. Wykonano badania eksperymentalne i teoretyczne procesu ściskania dzianin wraz z analizą porównawczą. Badania teoretyczne przeprowadzono w ramach eksperymentu numerycznego w środowisku programu ABAQUS. Uzyskane wyniki badań posłużą w projektowaniu właściwości fizycznych wyrobów skarpetkowych przeznaczonych dla diabetyków.

Słowa kluczowe

EN

fabric compression; three-dimensional FEM; mechanical properties; weft-knitted fabrics; contact mechanics

PL

proces ściskania tkaniny; właściwości mechaniczne; dzianina

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 24, no. 2 (116)
• Strony: 82--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Soltanzadeh Z.

• Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

autor

Shaikhzadeh N. S.

• Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

autor

Haghpanahi M.

• Department of Mechanics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

autor

Mohajeri-Tehrani M. R.

• Endocrinology and Metabolism Research Center, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran

Bibliografia

• 1. Gunasekaran G, et al. Evaluation of a new single parameter for characterizing the compressional properties of weft-knitted fabrics. Indian Journal of Fiber & Textile Research, 2011; 36: 242-247.
• 2. van Wyk CM. Note on the Compressibility of Wool. J. Text. Inst 1946; 37: 285-292.
• 3. de Jong S, Snaith JW and Michie NA. A Mechanical Model for the Lateral Compression ofWoven Fabrics. Text. Res. J 1986; 56: 759-767.
• 4. Beil NB and Roberts WW. Modeling and Computer Simulation of the CompressionalBehavior of Fiber Assemblies: Part I: Comparison to van Wyk’s Theory. Text. Res. J. 2002; 72: 341.
• 5. Gurumurthy BR, Prediction of Fabric Compressive Properties using Artificial NeuralNetworks. Autex Research Journal 2007; 7(1): 19.
• 6. Murthyguru, Novel approach to Study Compression Properties in Textile. Autex ResearchJournal 2005; 5(4): 176.
• 7. Bakhtiari M, Shaikhzadeh Najar S and Etrati SM. Compression Properties of Weft Knitted Fabrics Consisting of Shrinkable and Non-Shrinkable Acrylic Fibers. Fibers and Polymers 2006; 7(3): 295-304.
• 8. Xu-hong M. and Ming-qiao G. The Compression Behaviour of Warp Knitted Spacer Fabric. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2008; 16(1): 90.
• 9. Lin H, et al. Finite element modelling of fabric compression. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 2008; 16: 1.
• 10. Vassiliadis S, et al. Numerical Modelling of the Compressional Behaviour of Warp-knitted Spacer Fabrics. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2009; 17(5): 56.
• 11. Sheikhzadeh M, et al. A modeling study on the lateral compressive behavior of spacer fabrics. J. Text. Inst. 2010; 101(9): 795–800.
• 12. Wriggers P. Computational Contact Mechanics. 3rd ed. 2002.
• 13. Shirley Development Ltd. 2005.
• 14. Alzoubi MF, Al-Hallaj S and Abu-Ayyad M. Modeling of Compression Curves of Flexible Polyurethane Foam with Variable Density. Chemical Formulations and Strain Rates 2014;6(1): 82-97.
• 15. ABAQUS theory and user’s manual, version 6.8. ABAQUS theory and user’s manual, version 6.8, 2008.
• 16. Lu G, Lu GQ and Xiao ZM. Mechanical Properties of Porous Materials. Journal of Porous Materials 1999; 6: 359–368.
• 17. Dubrovski P and Brezočnik M. The Usage of Genetic Methods for Prediction of Fabric Porosity, 2012.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.