Based on studying the constitution of yarn system and the geometric modality of relevant yarns in the multi-axial warp-knitted structure, 3D solid models of the loop yarns, insertion yarns and chopped strand mat in modern multi-axial warp-knitted fabrics were built to reflect the geometric structures of the three items by using NURBS curves and the principle of curved surfaces. Besides, OpenGL was employed to explore the corresponding 3D computer simulation system under the condition of VC++.NET, which could simulate the geometric model of multi-axial warp-knitted fabric. Meanwhile, through the selection of the unit cell of the fabric, the unit cell model of modern multi-axial warp-knitted fabric with chopped strand mat was developed and the relation between geometric parameters and process variables was deduced. The theoretical fibre volume fraction formula of modern multi-axial warp-knitted fabric with chopped strand mat was obtained as well. Furthermore, by using different specifications of fabric as samples, theoretical and experimental values of the fibre volume fraction were compared. The results revealed that there was good agreement between the theoretical and experimental values, which proved that the model was scientific and practical.
PL
Na podstawie badań struktury systemu przędz i geometrycznej modalności odpowiednich przędz w wieloosiowej dzianej strukturze osnowowej opracowano modele brył 3D przędz pętli, przędz wprowadzanych i struktur z włókien odcinkowych we współczesnych wieloosiowych dzianinach osnowowych w celu zobrazowania ich geometrycznych struktur dzięki zastosowaniu krzywych NURBS i reguł dotyczących zakrzywionych powierzchni. Oprócz tego zastosowano program OpenGL dla zbadania systemu symulacji komputerowej 3D przy warunkach VC++.NET, co pozwala na symulację geometrycznego modelu wieloosiowych dzianin osnowowych. Jednocześnie dzięki selekcji komórki podstawowej dzianiny opracowano model takiej komórki podstawowej dla konfiguracji wcześniej opisanej. Określono również zależności pomiędzy parametrami geometrycznymi a zmiennymi procesowymi. Uzyskano teoretyczną objętość włókien, następnie korzystając ze specyfikacji różnego rodzaju próbek określono zależności pomiędzy teoretycznymi i eksperymentalnymi wartościami objętości poszczególnych frakcji włókien. Wyniki wykazały, że istnieje zgodność pomiędzy teoretycznymi i eksperymentalnymi wartościami, co oznacza, że opracowany model jest naukowo uzasadniony i możliwy do stosowania w praktyce.
In view of the fact that the design of jacquard warp knitting patterns is time-consuming, this paper proposes a rapid segmentation method to divide the multi-textural regions of jacquard warp-knitted fabric which could be used for automatic identification of fabric patterns to improve the efficiency of design. After pretreatment, the images scanned were decomposed by a two-layer two-dimensional wavelet transform and the standard deviations of five channels were extracted as the eigen values. Then, after giving the cluster centers, a multi-channel clustering was made combined with a K-means clustering algorithm. Finally the removal of noises caused by classification errors was needed , after which an accurate identification image was obtained. The experiments show that this method can achieve automatic texture segmentation of jacquard warp-knitted fabric with more than three textural regions. The identification results have high regional consistency, and the segmentation accuracy is up to 92%. The method can also adapt to a variety of mesh regions. Besides this, the approach is fast and can simplify craft personnel’s traditional process of pattern tracing classification when it is combined with CAD. Through this method, the efficiency of jacquard warp-knitted product designing can be improved a lot.
PL
Biorąc pod uwagę, że określenie wzorów żakardowych dzianin osnowowych jest czasochłonne, zastosowano metodę szybkiej segmentacji wzorów dla wydzielenia wielostrukturalnych rejonów dzianin, które mogłyby zostać wykorzystane dla automatycznej identyfikacji wzorów dzianin i usprawnieniu procesu projektowania. Po wstępnej obróbce zeskanowane obrazy zostają podzielone poprzez dwuwarstwową, dwuwymiarową transformacje typu „wavelet”, następnie określa się odchylenia standardowe dla pięciu kanałów i ekstrahuje się jako wartość własną. Następnie przeprowadza się wielowarstwową analizę klastrów opartą na specjalnym algorytmie. W końcu usuwa się szumy spowodowane przez błędy klasyfikacyjne co pozwala na dokładną identyfikację obrazów. Eksperymenty wykazują, że opracowana metoda pozwala na automatyczną segmentację struktury osnowowych dzianin żakardowych z więcej niż trzema regionami strukturalnymi. Opracowana metoda zapewnia identyfikację z dokładnością do 92% i znacznie usprawnia proces projektowania dzianin żakardowych.
The main objective of this paper was to simulate the three-dimensional structure of warp knitted spacer fabric using computer technology. For this purpose, the geometric structure of warp knitted spacer fabric was investigated. Specifically, a 3D spacial stitch model of warp knitted spacer fabric is developed using non-uniform rational B-spline(NURBS) curves and surfaces. Since the stitches in real fabric are usually inclined, the offset rule of special stitches is employed in order to simulate the stitches more realistically. Then the offset calculation formulas for each given point in the 3D stitch model are obtained. Finally 3D computer simulation of warp knitted spacer fabric is achieved and some simulation images of this kind of fabric are generated on the computer. The mechanism developed in this paper can model the 3D structures of common warp knitted spacer fabric interactively and accurately.
PL
Celem badań była symulacja trójwymiarowej struktury osnowowych dzianin dystansowych z zastosowaniem technologii komputerowej. Zbadano geometryczną strukturę trójwymiarowych dzianin dystansowych. Trójwymiarowy model splotu tych dzianin został opracowany za pomocą analizy krzywych i powierzchni NURBS. Ponieważ w rzeczywistych dzianinach sploty są zazwyczaj nachylone, w celu uzyskania bardziej realistycznego obrazu dzianiny dystansowej zastosowano regułę pozwalająca na wyrównanie splotów specjalnych. Następnie dla każdego punktu trójwymiarowego modelu splotu określono odpowiednie równania. W efekcie uzyskano 3D komputerową symulację dzianiny oraz obrazy tych struktur. Na podstawie procedury opracowanej w niniejszej pracy można dokładnie modelować proste dzianiny dystansowe.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.