纤维集合体力学

绪论
0.1纤维集合体概念及范畴
0.2纤维集合体分类
0.2.1纤维
0.2.2长丝纱
0.2.3短纤维纱线
0.2.4变形纱
0.2.5机织物
0.2.6针织物
0.2.7非织造布
0.2.8编织物
0.3纤维集合体力学发展历史沿革
0.3.1机织物几何结构
0.3.2机织物结构力学
0.3.3非织造布

1连续介质与纤维集合体
1.1连续介质物质构成
1.1.1基本概念
1.1.2基本假设和发展历史
1.2连续介质及其变形描述
1.2.1应力应变定义
1.2.2物体变形
1.3纤维集合体构成和结构分级
1.4从分子层级模拟纤维
1.4.1构造、结构和性能
1.4.2聚合物形式
1.4.3天然纤维
1.4.4人造纤维
1.4.5无机纤维
1.5纤维结构性能模拟
1.5.1力学响应
1.5.2其他性质
1.6纱线结构性质模拟
1.6.1纱线类型
1.6.2纱线结构
1.6.3纱线力学
1.7织物结构性能模拟
1.7.1机织与针织物结构
1.7.2几何模型
1.7.3力学模型
1.8总结

2纤维集合体力学基础
2.1引言
2.2纤维分类
2.3纺织品和纺织复合材料功能
2.4纤维结构建模
2.4.1天然纤维结构建模
2.4.2合成纤维结构
2.5纤维几何结构统计模型
2.5.1纤维长度分布
2.5.2纤维直径分布
2.5.3纤维横截面模型
2.5.4纤维空间形状建模
2.5.5外观轮廓建模
2.6单纤维力学性质建模
2.7纤维黏弹性
2.7.1蠕变和松弛模型
2.7.2无限单元模型
2.7.3非线性模型
2.7.4温度依赖性
2.8纤维摩擦性能
2.9纤维集合体模型
2.9.1线性纤维集合体的不均匀性
2.9.2混纺纤维性能
2.9.3纤维集合体结构的力学性能
2.10结论

3纤维摩擦和纤维集合体压缩性质
3.1纤维摩擦性质
3.1.1引言
3.1.2纤维、金属和聚合物的结构和性能差异
3.1.3经典摩擦公式
3.1.4纤维摩擦实验
3.1.5摩擦行为结构模型
3.1.6摩擦常数通用公式和结构
3.1.7摩擦影响因素
3.1.8实验结果研究
3.1.9极端法向力下纺织品摩擦性质
3.1.10羊毛纤维摩擦
3.1.11纤维摩擦性质总结
3.2纤维集合体压缩性质
3.2.1羊毛压缩性概述——van wyk压缩理论
3.2.2纤维集合体压缩性质模型与数值模拟

4纱线拉伸性质
4.1平行长丝纱
4.2加捻长丝纱
4.2.1应力分析方法
4.2.2长丝纱线断裂过程特征
4.3加捻短纤纱
4.3.1短纤维纯纺纱
4.3.2短纤维混纺纱

5纱线扭转性质
5.1纤维扭转性质
5.1.1纤维扭转刚度
5.1.2扭转实验方法
5.1.3纤维扭转破坏
5.2长丝纱扭转性质
5.2.1纤维弯曲对纱线扭转的影响
5.2.2纤维扭转对纱线扭矩的影响
5.2.3纤维拉伸对纱线扭矩的影响
5.3短纤纱的扭转性质

6机织物结构力学模型
6.1机织物结构力学模型意义与目标
6.2机织物力学性质
6.2.1多尺度研究
6.2.2纤维性能
6.3机织物多尺度力学建模
6.3.1几何模型
6.3.2连续介质力学模型
6.3.3离散法
6.3.4半离散单元
6.4机织物单胞和几何模型
6.5机织物力学实验
6.5.1双轴向拉伸测试
6.5.2面内剪切测试
6.5.3弯曲测试
6.5.4横向压缩
6.6机织物单胞变形细观尺度三维模型
6.6.1本构模型
6.6.2周期性对称边界条件
6.6.3双轴向拉伸
6.6.4面内剪切
6.6.5横向压缩
6.6.6渗透率计算
6.7图像分析：全域数字图像相关法和x射线断层扫描
6.7.1全域数字图像相关法
6.7.2 x射线断层扫描
6.8结论和展望

7针织物建模与可视化
7.1针织物结构建模目的
7.2针织结构种类
7.3结构尺度
7.4中观尺度针织物结构单元
7.4.1线圈
7.4.2添纱组织
7.4.3握持组织
7.4.4浮线组织
7.4.5集圈或压圈
7.4.6移圈组织
7.4.7衬纬组织
7.4.8衬垫组织
7.4.9其他改性结构单元
7.5建模步骤
7.6模型建立
7.6.1输入数据
7.6.2拓扑生成
7.6.3纱线路径表示法
7.6.4力学模型
7.6.5纱线接触
7.6.6纱线截面形态和纱线路径
7.6.7纱线不匀
7.7后处理
7.7.1纱体绘制
7.7.2可视化
7.8其他类型模型
7.9面料模拟应用领域及发展趋势
7.10结论

8编织与其他纺织复合材料结构与力学性能
8.1纺织结构复合材料
8.2二维织物
8.2.1直接成型织物
8.2.2机织物
8.2.3纬编针织物
8.2.4经编针织物
8.2.5编织物
8.2.6混杂织物
8.3三维织物
8.3.1三维机织物
8.3.2三维编织织物
8.3.3正交铺纱织物
8.4刚度/柔度矩阵均匀化计算
8.4.1基体修正法
8.4.2弯曲纤维模型
8.4.3平均刚度法
8.4.4平均柔度法
8.4.5刚度柔度混合法
8.5桥联模型
8.6数值模型比较
8.6.1与三维正交类复合材料实验数据对比
8.6.2与二维机织物实验数据对比
8.7数值模型在有限元分析中的应用
8.7.1传统有限元分析
8.7.2混杂有限元分析
8.8非单胞方法

9非织造材料结构力学与过滤性质
9.1引言
9.2非织造布结构模型
9.3非织造布中孔径与孔径分布模拟
9.3.1孔径模型
9.3.2孔径分布模型
9.4拉伸强度
9.4.1拉伸强度各向同性模型
9.4.2小应变下力法模型
9.4.3能量分析方法
9.5非织造布弯曲刚度
9.6非织造布比渗透率模型
9.6.1比渗透率理论模型
9.6.2三维各向异性非织造布的方向渗透率
9.6.3非织造布定向毛细压力和流体芯吸
9.7热阻和导热系数
9.8声阻
9.8.1理论模型
9.8.2经验模型
9.9非织造布颗粒过滤性能
9.9.1过滤性能评价
9.9.2过滤机制
9.9.3干燥空气过滤过滤效率
9.9.4压力降
9.10展望和进一步阅读材料

10织物性能表征与测试
10.1引言
10.2机织物拉伸测试
10.3织物刚度(弯曲)测试
10.4织物剪切测试概念
10.5织物撕裂强力
10.6织物剪切测试方法
10.6.1舌形法(单缝法)
10.6.2梯形法(翼形撕裂法)
10.6.3落摆试验(elmendorf装置)
10.7 kawabata评价系统kes
10.7.1拉伸性质
10.7.2剪切性能
10.7.3弯曲性能
10.7.4压缩性能
10.7.5表面性能
10.8 fast测试系统
10.9织物压缩性能
10.10织物的变形机理总结
10.11作为复合材料结构增强体的纤维集合体
10.11.1增强聚合物复合材料的疲劳
10.11.2刚性聚合物基复合材料和弹性基复合材料
10.11.3预测试验的基本知识
10.12层合板的基本力学：在测试中的应用
10.12.1在测试中的应用
10.12.2几何参数的重要性
10.13三维纤维集合体结构复合材料
10.14更多信息
10.14.1本章提到的astm测试方法列表
10.14.2补充阅读材料

11机织物和柔性复合材料撕裂与顶破
11.1撕裂
11.1.1撕裂性能研究概述
11.1.2柔性复合材料梯形撕裂分析计算模型
11.1.3机织物和柔性复合材料梯形撕裂有限元计算模型实例
11.2顶破
11.2.1顶破性能研究概述
11.2.2柔性复合材料顶破分析计算模型实例
11.2.3机织物和柔性复合材料顶破过程有限元计算实例

12复杂应力状态
12.1纤维集合体弯曲性质
12.1.1纤维弯曲
12.1.2纱线弯曲
12.1.3织物弯曲
12.2织物悬垂性质
12.2.1悬垂性测试方法
12.2.2织物悬垂变形分析

13三维纤维集合体
13.1三维纤维集合体基本概念
13.2二维预成型体(二维织物)
13.2.1二维机织物
13.2.2二维针织物
13.2.3二维非织造布
13.2.4二维编织物
13.3二维纺织预成型体局限性
13.4三维预成型体(三维织物)
13.4.1三维纤维集合体定义
13.4.2三维织物和二维织物对比
13.4.3三维机织物
13.4.4三维针织物
13.4.5三维编织物
13.4.6三维缝合织物
13.4.7三维非织造布
13.5结论

14纺织品悬垂性与服装三维建模、模拟以及可视化技术
14.1引言
14.2三维纺织模型回顾
14.2.1几何模型
14.2.2有限元模型
14.2.3粒子系统
14.3织物力学的自动测量
14.4悬垂性测量与评价
14.5三维质量弹簧模型的关键原则
14.5.1质量弹簧系统的一般描述
14.5.2触碰检测和反应
14.6织物模拟：优点、缺点与改进建议
14.7实验结果和讨论
14.8应用与实例
14.8.1合成人体的建模和可视化
14.8.2虚拟穿着实验
14.9结论与展望

15非经典方法
15.1数理统计方法
15.1.1数理统计方法简介
15.1.2数理统计方法在纺织中的具体应用
15.2灰色理论方法
15.2.1灰色系统
15.2.2灰色关联分析
15.2.3灰色理论在纺织中的应用实例
15.3人工神经网络方法
15.3.1人工神经网络纺织应用综述
15.3.2人工神经网络原理
15.3.3人工神经网络在纺织中的应用实例：预测织物拉伸性能

后记