研究院沙莎副教授在《纺织学报》期刊中表发题为“纬编针织物线圈建模与变形三维模拟”的研究性论文,该文荣获中国纺织工程学会颁发的第17届陈唯稷优秀论文奖。
为使纬编针织物具有更真实的力学效果和体积感,在改进的弹簧-质点模型基础上对线圈进行结构建模。同时采用插值算法,在相邻型值点间插入2个新的型值点,用非均匀有理B样条曲线(NURBS)连接线圈型值点,解决了NURBS不能穿过所有型值点的问题。为模拟股线的捻度,以此样条曲线为几何中心,用4根圆柱围绕,通过对相邻型值点的空间坐标计算3个相对欧拉角,对圆柱进行相应的旋转变换。测量了真实线圈的形变量,分析出线圈形变量与质点位移量的关系来模拟线圈变形。用Velocity-Verlet数值积分方法求解力学方程,计算各质点位移。借助于Microsoft Visual Studio 2010集成开发工具和OpenG L三维绘图函数库,在计算机上实现了纬编织物的三维建模和变形仿真。