基于变形网格的织物悬垂形态模拟

作     者：曹竞哲 陶晨 白琳琳 CAO Jingzhe;TAO Chen;BAI Linlin

作者机构：绍兴文理学院纺织服装学院浙江绍兴312000 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2024年第45卷第6期

页      面：59-67页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：教育部人文社会科学研究项目(23YJC760001) 浙江省社科联合研究课题(No.75047) 绍兴文理学院学生科研项目(Y20220703) 

主　　题：变形网格 织物模拟 织物悬垂 悬垂系数 悬垂不匀 

摘      要：为快速有效地模拟织物下垂过程、再现真实织物的悬垂形态解决织物约束形态的仿真问题,提出一个变形网格模型用于再现织物悬垂。在模型理论方面,围绕约束因子与衰减因子构建织物内部约束,通过接触-抵消机制复现织物柔性体与刚性平面的接触。在模型精度上,从网格规模和推演算法2个方面展开探讨,提出了合理的网格规模以达成效果与资源的平衡,并通过三阶泰勒展开减小了运算误差,提升了算法精度。本研究提出的变形网格模型,将悬垂视为动态变化的过程,实现了悬垂形态与悬垂过程的统一。模拟实验表明,真实织物内部的相互作用在模型理论及参数中得到了高度凝练的表达,体现模型特性的虚拟悬垂系数完整覆盖其实际取值区间,波纹不匀作为另一重要形态指标也得到充分表现,模型算法的精度较常规方法提升一个数量级。