Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Silani,Saeed Ajeli
محمد سیلانی (استاد مشاور) سعید آجلی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzieh Javadi Toghchi
مرضیه جوادی طوقچی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Investigation into Wrap-knitted Loop Geometry Using a Mechanical Model
. In this paper, the finite element modeling with Non-linear geometry and static Riks analysis for an elastic rod was employed to estimate the 2D and 3D Elastica shapes under post-buckling condition. A 3D Elastica forms when two equal moments in opposite directions are employed in addition to a pair of balancing forces. The studied case is in ill-condition and the Riks method is useful for unstable cases and can speed up convergence in ill-conditioned problems that do not exhibit instability. In fact, the modified Riks method is chosen because the straight rod exceeds the critical pressure load and post buckling occurs. The 3D beam element type is chosen for this case and material is assumed perfectly elastic and homogeneous. The circular cross section about 5mm in diameter is utilized. A Beam element type is chosen due to small ratio of cross-section radius to the rod length. Then, a photo of a buckled elastic rod is taken by a digital camera and this Elastica shape is assumed as default data in finite element software. The static method with nonlinear geometry is used for this analysis in ABAQUS software, since time has no significant effect on the solution and large rotation is applied. Static method that is implicit, accurate and limited to simple issues without complex contacts is used in this study. A twisted shape of Elastica was investigated through applying a pair of equal unbalancing twisted torques to the ends of a 2D Elastica shape using finite element analysis.. In fact, the torques’s make the 2D Elastica shape twist into z direction which is similar to a warp-knit loop. The Elastica shape turns on 3D path and the axial of the rod is rotated and out-of-plane deformation happens as a result of exertion torsion torques. The experimental aspect ratios for basic and twisted Elastica shapes are obtained and compared with those of theoretical ones. The theoretical and experimental results show good agreement. Therefore, this shape of Elastica could be considered suitable for warp knitting loop definition. The obtained loop can be used in the warp-knitted fabric models under external or internal forces and yarn friction, extension and compression effects could be taken into consideration in future ABAQUS models. The FEM is an appropriate method in this study because the usability of the loop modeling results in the warp-knitted fabric models under different conditions. In this study, a single-bar warp knitted fabric is simulated under low strain condition and 3D model of loop is used as the overlap of this simulated fabric. The Dynamic Explicit method is used and the model results are compared with the real fabric results at low strains. The model results and the fabric results correspond well with each others.
در بافندگی حلقوی تعیین فرم حلقه مسئله ای کلیدی محسوب می شود. تعیین فرم حلقه و خصوصیات ابعادی آن در پیش بینی ویژگیهای ابعادی پارچه حلقوی و نیز برخی از خواص مکانیکی آن نظیر رفتار کششی و آویزشی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در اکثر مطالعات انجام شده بر روی شکل حلقه ی پارچه های حلقوی، از منحنی الاستیکا استفاده شده است. با توجه به اینکه قرارگیری حلقه در بافت حلقوی تاری به صورت سه بعدی است، یک مدل سه بعدی می تواند هندسه ی حلقه و موقعیت حلقه در بافت را بهتر بیان کند. در این تحقیق ابتدا تحت اثر نیروهای فشاری بیشتر از میزان بحرانی، پدیده ی فراکمانش برای یک میله ی مستقیم توپر با نسبت طول به قطر زیاد با استفاده از روش اجزای محدود (Finite element method) مدل گردیده است. برای این منظور، از روش ضمنی Riks برای المان های تیر سه بعدی با در نظر گرفتن ساختار به صورت الاستیک و هندسه ی غیرخطی در نرم افزار آباکوس استفاده شده است. همچنین با در نظر گرفتن شرایط ذکرشده برای میله ی مستقیم توپر و افزودن دو ممان پیچشی به دو انتهای آن ، شکلی سه بعدی برای الاستیکا ایجاد شده است. در ادامه ی بحث، با در نظر گرفتن الاستیکای دوبعدی و اعمال دو ممان پیچشی به انتهای آن، شکل سه بعدی برای حلقه ی بافت حلقوی تاری یک شانه در نرم افزار آباکوس مدل شد. در واقع اعمال ممان های پیچشی سبب چرخش الاستیکا در راستای محور عمود بر سطح پارچه شده و بنابراین الاستیکا در فضای سه بعدی قرار می گیرد. در این مدل نیز از روش ضمنی، هندسه ی غیر خطی، ساختار الاستیک و المان های تیر سه بعدی استفاده شد. روشی ضمنی روشی دقیق بوده و برای مسائل ساده و بدون دخالت زمان که پیچیدگی ساختاری نظیر نقاط تماس ندارند، مناسب است. سپس، نسبت ابعادی برای الاستیکای دوبعدی و سه بعدی به روش تجربی نیز محاسبه شد و مقادیر تجربی با مقادیر مدل مقایسه گردید. نتایج تجربی با نتایج حاصل از مدل مطابقت داشته و صحت مدل را تأیید می نمایند.همچنین پارچه ی حلقوی تاری یک شانه تحت اعمال نیروی کششی در کرنش های پایین در نرم افزار آباکوس، شبیه سازی شده و حلقه ی سه بعدی مدل شده به عنوان اورلپ و ساق ها در این بافت بکاربرده شد. برای مدل نمودن پارچه از روش صریح (Dynamic Explicit) در نرم افزار آباکوس استفاده شد. نتایج این مدل با نتایج آزمایش پارچه ی واقعی تحت کشش در کرنش های پایین (تا %40) مقایسه و اعلام گردید. نتایج مدل در کرنش های پایین تر مطابقت بیشتری با نتایج عملی پارچه دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی