纖維集合體力學(xué)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

編輯推薦:　　《纖維集合體力學(xué)》兩位作者均為相關(guān)領(lǐng)域的的佼佼者，教學(xué)心得和科研成果豐碩，今匯集成這部系統探討纖維集合體的力學(xué)性能及其影響因素、表征方法、測試技術(shù)和優(yōu)化設計等內容的學(xué)術(shù)專(zhuān)著(zhù)，對學(xué)界和業(yè)界定有極高的參考價(jià)值。

內容簡(jiǎn)介:

　　纖維集合體是由柔性纖維以一定的紡織成型制造方法而形成的結構穩定的紡織品總稱(chēng)。纖維集合體力學(xué)研究各類(lèi)紡織品在外力場(chǎng)作用下的結構變形和破壞過(guò)程。本書(shū)在敘述纖維集合體發(fā)展歷史的基礎上，介紹纖維集合體的多尺度結構、結構表征指標和力學(xué)性質(zhì)，以材料/結構/性質(zhì)一體化設計為主線(xiàn)，著(zhù)重闡述纖維集合體的結構力學(xué)分析建模方法、力學(xué)性質(zhì)預測和纖維集合體結構設計?！独w維集合體力學(xué)》涉及的纖維集合體種類(lèi)包括纖維、平行長(cháng)絲紗、加捻長(cháng)絲紗和短纖維紗，二維和三維機織物、針織物、編織物及其增強復合材料，以及非織造布等。本書(shū)描述纖維集合體及其力學(xué)特征優(yōu)化設計的詳細體系，進(jìn)而應用于紡織工藝技術(shù)優(yōu)化和纖維集合體復合材料細觀(guān)結構設計。

　　《纖維集合體力學(xué)》適用于紡織科學(xué)與工程、紡織材料、以及對非線(xiàn)性柔性有興趣的力學(xué)、復合材料等專(zhuān)業(yè)的高年級本科生和研究生教學(xué)或自學(xué)，也可為紡織行業(yè)的工程師進(jìn)行纖維集合體設計提供參考。

作者簡(jiǎn)介:

目錄:緒論1
0.1纖維集合體概念及范疇1
0.2纖維集合體分類(lèi)2
0.2.1纖維4
0.2.2長(cháng)絲紗5
0.2.3短纖維紗線(xiàn)6
0.2.4變形紗8
0.2.5機織物9
0.2.6針織物10
0.2.7非織造布11
0.2.8編織物12
0.3纖維集合體力學(xué)發(fā)展歷史沿革14
0.3.1機織物幾何結構15
0.3.2機織物結構力學(xué)17
0.3.3非織造布21

1連續介質(zhì)與纖維集合體31
1.1連續介質(zhì)物質(zhì)構成31
1.1.1基本概念32
1.1.2基本假設和發(fā)展歷史32
1.2連續介質(zhì)及其變形描述33
1.2.1應力應變定義33
1.2.2物體變形38
1.3纖維集合體構成和結構分級44
1.4從分子層級模擬纖維45
1.4.1構造、結構和性能45
1.4.2聚合物形式46
1.4.3天然纖維47
1.4.4人造纖維49
1.4.5無(wú)機纖維50
1.5纖維結構性能模擬50
1.5.1力學(xué)響應50
1.5.2其他性質(zhì)52
1.6紗線(xiàn)結構性質(zhì)模擬52
1.6.1紗線(xiàn)類(lèi)型52
1.6.2紗線(xiàn)結構52
1.6.3紗線(xiàn)力學(xué)54
1.7織物結構性能模擬55
1.7.1機織與針織物結構55
1.7.2幾何模型59
1.7.3力學(xué)模型67
1.8總結69

2纖維集合體力學(xué)基礎73
2.1引言73
2.2纖維分類(lèi)74
2.3紡織品和紡織復合材料功能74
2.4纖維結構建模76
2.4.1天然纖維結構建模77
2.4.2合成纖維結構78
2.5纖維幾何結構統計模型81
2.5.1纖維長(cháng)度分布81
2.5.2纖維直徑分布83
2.5.3纖維橫截面模型86
2.5.4纖維空間形狀建模87
2.5.5外觀(guān)輪廓建模90
2.6單纖維力學(xué)性質(zhì)建模91
2.7纖維黏彈性97
2.7.1蠕變和松弛模型98
2.7.2無(wú)限單元模型100
2.7.3非線(xiàn)性模型101
2.7.4溫度依賴(lài)性103
2.8纖維摩擦性能104
2.9纖維集合體模型106
2.9.1線(xiàn)性纖維集合體的不均勻性107
2.9.2混紡纖維性能110
2.9.3纖維集合體結構的力學(xué)性能112
2.10結論116

3纖維摩擦和纖維集合體壓縮性質(zhì)127
3.1纖維摩擦性質(zhì)127
3.1.1引言127
3.1.2纖維、金屬和聚合物的結構和性能差異128
3.1.3經(jīng)典摩擦公式129
3.1.4纖維摩擦實(shí)驗129
3.1.5摩擦行為結構模型130
3.1.6摩擦常數通用公式和結構133
3.1.7摩擦影響因素134
3.1.8實(shí)驗結果研究135
3.1.9極端法向力下紡織品摩擦性質(zhì)143
3.1.10羊毛纖維摩擦144
3.1.11纖維摩擦性質(zhì)總結147
3.2纖維集合體壓縮性質(zhì)147
3.2.1羊毛壓縮性概述——van Wyk壓縮理論147
3.2.2纖維集合體壓縮性質(zhì)模型與數值模擬 153

4紗線(xiàn)拉伸性質(zhì)181
4.1平行長(cháng)絲紗181
4.2加捻長(cháng)絲紗186
4.2.1應力分析方法187
4.2.2長(cháng)絲紗線(xiàn)斷裂過(guò)程特征200
4.3加捻短纖紗205
4.3.1短纖維純紡紗 205
4.3.2短纖維混紡紗216

5紗線(xiàn)扭轉性質(zhì)223
5.1纖維扭轉性質(zhì)223
5.1.1纖維扭轉剛度223
5.1.2扭轉實(shí)驗方法227
5.1.3纖維扭轉破壞228
5.2長(cháng)絲紗扭轉性質(zhì)229
5.2.1纖維彎曲對紗線(xiàn)扭轉的影響229
5.2.2纖維扭轉對紗線(xiàn)扭矩的影響234
5.2.3纖維拉伸對紗線(xiàn)扭矩的影響238
5.3短纖紗的扭轉性質(zhì)240

6機織物結構力學(xué)模型243
6.1機織物結構力學(xué)模型意義與目標243
6.2機織物力學(xué)性質(zhì)243
6.2.1多尺度研究243
6.2.2纖維性能245
6.3機織物多尺度力學(xué)建模246
6.3.1幾何模型246
6.3.2連續介質(zhì)力學(xué)模型246
6.3.3離散法247
6.3.4半離散單元247
6.4機織物單胞和幾何模型249
6.5機織物力學(xué)實(shí)驗250
6.5.1雙軸向拉伸測試250
6.5.2面內剪切測試251
6.5.3彎曲測試252
6.5.4橫向壓縮253
6.6機織物單胞變形細觀(guān)尺度三維模型254
6.6.1本構模型254
6.6.2周期性對稱(chēng)邊界條件256
6.6.3雙軸向拉伸258
6.6.4面內剪切258
6.6.5橫向壓縮259
6.6.6滲透率計算260
6.7圖像分析：全域數字圖像相關(guān)法和X射線(xiàn)斷層掃描260
6.7.1全域數字圖像相關(guān)法260
6.7.2 X射線(xiàn)斷層掃描260
6.8結論和展望262

7針織物建模與可視化269
7.1針織物結構建模目的269
7.2針織結構種類(lèi)269
7.3結構尺度271
7.4中觀(guān)尺度針織物結構單元273
7.4.1線(xiàn)圈273
7.4.2添紗組織273
7.4.3握持組織274
7.4.4浮線(xiàn)組織274
7.4.5集圈或壓圈275
7.4.6移圈組織275
7.4.7襯緯組織276
7.4.8襯墊組織276
7.4.9其他改性結構單元276
7.5建模步驟276
7.6模型建立277
7.6.1輸入數據277
7.6.2拓撲生成278
7.6.3紗線(xiàn)路徑表示法283
7.6.4力學(xué)模型284
7.6.5紗線(xiàn)接觸288
7.6.6紗線(xiàn)截面形態(tài)和紗線(xiàn)路徑288
7.6.7紗線(xiàn)不勻288
7.7后處理289
7.7.1紗體繪制289
7.7.2可視化289
7.8其他類(lèi)型模型290
7.9面料模擬應用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢290
7.10結論290

8編織與其他紡織復合材料結構與力學(xué)性能295
8.1紡織結構復合材料295
8.2二維織物295
8.2.1直接成型織物296
8.2.2機織物296
8.2.3緯編針織物297
8.2.4經(jīng)編針織物298
8.2.5編織物300
8.2.6混雜織物301
8.3三維織物301
8.3.1三維機織物301
8.3.2三維編織織物302
8.3.3正交鋪紗織物 303
8.4剛度/柔度矩陣均勻化計算303
8.4.1基體修正法304
8.4.2彎曲纖維模型305
8.4.3平均剛度法306
8.4.4平均柔度法308
8.4.5剛度柔度混合法308
8.5橋聯(lián)模型309
8.6數值模型比較311
8.6.1與三維正交類(lèi)復合材料實(shí)驗數據對比311
8.6.2與二維機織物實(shí)驗數據對比312
8.7數值模型在有限元分析中的應用315
8.7.1傳統有限元分析315
8.7.2混雜有限元分析316
8.8非單胞方法317

9非織造材料結構力學(xué)與過(guò)濾性質(zhì)326
9.1引言326
9.2非織造布結構模型328
9.3非織造布中孔徑與孔徑分布模擬330
9.3.1孔徑模型330
9.3.2孔徑分布模型331
9.4拉伸強度332
9.4.1拉伸強度各向同性模型332
9.4.2小應變下力法模型334
9.4.3能量分析方法334
9.5非織造布彎曲剛度335
9.6非織造布比滲透率模型336
9.6.1比滲透率理論模型336
9.6.2三維各向異性非織造布的方向滲透率339
9.6.3非織造布定向毛細壓力和流體芯吸341
9.7熱阻和導熱系數343
9.8聲阻345
9.8.1理論模型345
9.8.2經(jīng)驗模型348
9.9非織造布顆粒過(guò)濾性能349
9.9.1過(guò)濾性能評價(jià)350
9.9.2過(guò)濾機制351
9.9.3干燥空氣過(guò)濾過(guò)濾效率351
9.9.4壓力降354
9.10展望和進(jìn)一步閱讀材料354

10織物性能表征與測試361
10.1引言361
10.2機織物拉伸測試362
10.3織物剛度(彎曲)測試364
10.4織物剪切測試概念366
10.5織物撕裂強力368
10.6織物剪切測試方法370
10.6.1舌形法(單縫法)370
10.6.2梯形法(翼形撕裂法)372
10.6.3落擺試驗(Elmendorf裝置)373
10.7 Kawabata評價(jià)系統KES375
10.7.1拉伸性質(zhì)375
10.7.2剪切性能375
10.7.3彎曲性能376
10.7.4壓縮性能377
10.7.5表面性能377
10.8 FAST測試系統378
10.9織物壓縮性能378
10.10織物的變形機理總結379
10.11作為復合材料結構增強體的纖維集合體379
10.11.1增強聚合物復合材料的疲勞380
10.11.2剛性聚合物基復合材料和彈性基復合材料381
10.11.3預測試驗的基本知識381
10.12層合板的基本力學(xué)：在測試中的應用382
10.12.1在測試中的應用384
10.12.2幾何參數的重要性386
10.13三維纖維集合體結構復合材料388
10.14更多信息389
10.14.1本章提到的ASTM測試方法列表389
10.14.2補充閱讀材料390

11機織物和柔性復合材料撕裂與頂破393
11.1撕裂393
11.1.1撕裂性能研究概述393
11.1.2柔性復合材料梯形撕裂分析計算模型396
11.1.3機織物和柔性復合材料梯形撕裂有限元計算模型實(shí)例404
11.2頂破425
11.2.1頂破性能研究概述425
11.2.2柔性復合材料頂破分析計算模型實(shí)例427
11.2.3機織物和柔性復合材料頂破過(guò)程有限元計算實(shí)例433

12復雜應力狀態(tài)454
12.1纖維集合體彎曲性質(zhì)454
12.1.1纖維彎曲454
12.1.2紗線(xiàn)彎曲460
12.1.3織物彎曲465
12.2織物懸垂性質(zhì)470
12.2.1懸垂性測試方法470
12.2.2織物懸垂變形分析471

13三維纖維集合體474
13.1三維纖維集合體基本概念474
13.2二維預成型體(二維織物)475
13.2.1二維機織物475
13.2.2二維針織物476
13.2.3二維非織造布476
13.2.4二維編織物477
13.3二維紡織預成型體局限性478
13.4三維預成型體(三維織物)478
13.4.1三維纖維集合體定義478
13.4.2三維織物和二維織物對比479
13.4.3三維機織物479
13.4.4三維針織物484
13.4.5三維編織物485
13.4.6三維縫合織物487
13.4.7三維非織造布488
13.5結論491

14紡織品懸垂性與服裝三維建模、模擬以及可視化技術(shù)494
14.1引言494
14.2三維紡織模型回顧 495
14.2.1幾何模型495
14.2.2有限元模型495
14.2.3粒子系統496
14.3織物力學(xué)的自動(dòng)測量496
14.4懸垂性測量與評價(jià)499
14.5三維質(zhì)量彈簧模型的關(guān)鍵原則501
14.5.1質(zhì)量彈簧系統的一般描述501
14.5.2觸碰檢測和反應504
14.6織物模擬：優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)與改進(jìn)建議505
14.7實(shí)驗結果和討論507
14.8應用與實(shí)例510
14.8.1合成人體的建模和可視化511
14.8.2虛擬穿著(zhù)實(shí)驗514
14.9結論與展望514

15非經(jīng)典方法519
15.1數理統計方法519
15.1.1數理統計方法簡(jiǎn)介519
15.1.2數理統計方法在紡織中的具體應用520
15.2灰色理論方法521
15.2.1灰色系統521
15.2.2灰色關(guān)聯(lián)分析522
15.2.3灰色理論在紡織中的應用實(shí)例523
15.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法524
15.3.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )紡織應用綜述525
15.3.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )原理534
15.3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在紡織中的應用實(shí)例：預測織物拉伸性能539

后記