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摘要： 在悠远的时光长河中,编织作为中国传承最为悠久的工艺之一,宛如一根“线”,将传统与现代,传承与创新都紧密交织。每一根竹条的打磨,每一根草茎的飘荡,每一根麻绳的拧结,每一根棕条的缠绕,每一丝金银棉线的交融,每一个梭子的穿插,每一条花边的织结,从竹编、草编、棕编、麻编,到缂丝、抽纱工艺,每一门编织工艺,都蕴含着中华几千年文明厚重的底蕴与独特的魅力,组成着中国工艺美术宝库中不可或缺的编织工艺瑰宝。

关键词： 服装缝制工艺   服装材质   服装规格   服装质量  

摘要： 服装缝制工艺是服装生产的重要环节,直接影响服装的质量、外观和穿着舒适度。在新时期背景下,服装缝制工艺面临着新的挑战和机遇。本文对服装缝制工艺的基础知识进行了研究,分析了服装缝制工艺的主要内容、服装缝制工艺的组合形式,并探讨了新时期背景下服装缝制工艺的发展趋势。

关键词： Z曲线   盘绕结构   声学超材料   低频宽带吸声   实验测试  

摘要： 船舶在运行过程中会产生大量低频噪声,这些噪声主要来自于动力系统、液压系统及其他辅助设备,导致船舶运行风险增加、海洋生态环境受到危害,解决低频噪声问题是船舶的设计目标之一。在船舶的舱壁、机械设备周围等关键部位敷设吸声材料是解决低频噪声问题的有效手段。传统吸声材料在中高频段具有较好的吸声效果,但对于低频噪声,需要更大的结构尺寸进行吸收。吸声超材料改变了传统吸声材料在处理低频噪声时依赖大尺寸的情况,通过对吸声超材料内部结构进行合理设计,可实现低频声波在较小尺寸内的高效吸收。其中空间盘绕型声学超材料通过在紧凑空间内延长声波传播路径的方式吸收低频噪声,因此,需要合理设计基于空间填充的盘绕型结构,获得具有更好性能的低频宽带吸声材料。 本文基于计算机信号处理领域中的空间填充曲线,利用其连续填充并全面覆盖整个空间的特性,构建了Z曲线空间盘绕型声学超材料的几何模型,发展了多阶多胞元组合方式,采用有限元方法建立了结构仿真模型并对其分析计算,利用立体光固化成型技术对Z曲线空间盘绕型超材料进行制备,测试样件吸声性能,获得了具有低频宽带吸声性能的新型空间盘绕型结构。本论文具体研究内容和成果如下: (1)Z曲线空间盘绕型声学超材料设计。将空间盘绕型声学超材料作为研究对象,以计算机信号处理领域中的空间填充曲线为基础,基于其能够连续填充并最终实现空间全覆盖的特性,建立一阶Z曲线空间盘绕型声学超材料的几何模型及有限元计算模型,利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对其进行具体计算,与单一赫姆霍兹共振腔吸声系数计算结果对比,验证一阶Z曲线空间盘绕型超材料在低频段的吸声能力;与典型Hilbert曲线吸声系数曲线对比,验证该材料在低频吸声性能方面的优越性。 (2)Z曲线空间盘绕型超材料吸声性能分析。基于空间填充曲线能够通过改变排布方式以完善搜索路径的特性,结合低频声波在传播过程中的需要更长衰减路径的特点,以一阶盘绕方式为基础,提出二阶Z曲线空间盘绕方式并建立几何模型。利用COMSOL Multiphysics软件进行有限元分析,分析一阶、二阶两种Z曲线空间盘绕型超材料的吸声性能。分析多个结构参数(腔体高度H,穿孔板厚度h,入射孔径r,通道壁厚a)对一阶、二阶两种Z曲线空间盘绕型超材料胞元吸声性能的影响。结合胞元吸声性能的变化规律,将一阶胞元进行耦合,分析多胞耦合时的吸声特性与机理,得到在较小尺寸下具有低频宽带吸声性能的Z曲线空间盘绕型声学超材料。 (3)Z曲线空间盘绕型超材料制备与吸声性能实验验证。基于增材制造中立体光固化(SLA)成型技术,以水洗树脂为打印原料,利用Nova Maker 3D打印机制备了若干实验样件。基于双传声器传递函数法,测试各组Z曲线空间盘绕型声学超材料的吸声性能,并与仿真结果做对比,结果表明仿真与测试结果整体变化趋势一致,吸声峰几乎重合,验证仿真结果的准确性。

摘要： 一门有着100年历史的工艺如何才能变得现代？位于喀尔巴阡山脉的心脏地带，靠近古老的城市科西夫（Kosiv），坐落着GUSHKA——一个基于传统手工艺的现代创意工作室给出了他们的答案。他们的设计一直基于一种在当地备受喜爱但日渐衰落的手工艺，工作室的创始人通过应用该地区独特的古老工艺，创造出了一系列当代家居用品，重新点燃了人们对编织的热爱。

关键词： 平纹编织CFRP   损伤修复   激光烧蚀   激光切割   挖补胶接  

摘要： 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)是一种以树脂为基体、碳纤维为增强相的两相复合材料,具有高强度、轻量化、耐腐蚀、抗疲劳和结构可设计等优点,相比于单向层合板,平纹编织CFRP拥有更为优异的抗损伤能力和机械稳定性,在航空航天领域得到了广泛应用。在服役期间,CFRP构件容易受到恶劣环境影响而产生分层、脱粘、腐蚀坑、边缘损伤、表面鼓泡等缺陷,影响材料性能,难以保证飞行器安全。目前,高效、高性能的CFRP构件损伤修复已经成为应用领域的研究热点。但平纹编织CFRP复杂的多尺度结构特点使得相关研究鲜有报道。有鉴于此,本文开展了基于激光的平纹编织CFRP构件损伤修复工艺基础研究,主要内容如下: (1)针对平纹编织CFRP构件损伤区挖除需求,搭建了紫外纳秒脉冲激光加工平台,开展了表面烧蚀机理与梯形三维结构加工工艺基础研究。通过单激光扫描实验,分析了激光波长对平纹编织CFRP表面剥蚀行为的作用机理,研究表明短波长的紫外激光有利于实现基材的精确、可控烧蚀。在此基础上,探究了紫外激光烧蚀工艺参数(扫描速度、填充间距、离焦量)对表面形貌的影响规律,获得了树脂无残留、纤维完整性好的优质表面。同时,研究了不同工艺条件下激光扫描次数对表面烧蚀深度的作用规律,实现了接近层去除的加工效果。进而,提出了紫外激光混合烧蚀方法,在阶梯状三维结构成形的基础上,实现了大面积树脂清理。上述研究不仅有助于提高损伤区与后续补片的接触面积、增强嵌锁作用,而且有助于提升材料的修复强度。 (2)针对挖除后区域,需将同质基材切割成适宜形状并进行修复补片,因此开展了平纹编织CFRP的高效、低损伤切割机理研究。探究了激光切割速度、激光功率及切割角度等工艺参数对激光热影响区宽度、面积和切缝宽度、深度等的影响规律。结果表明切割速度的提高和功率的下降会导致热影响区宽度、面积及切缝宽度、深度等逐渐减小;且0°/90°与45°/135°切割角度下切缝结构分别具有“窄且深”和“宽且浅”的特点。同时,采用扫描电子显微镜表面形貌表征与X射线工业CT损伤检测相结合的方法,揭示了切割表面及其亚表面特征对切割工艺参数的响应机理。研究发现沿纤维方向切割有助于提高加工效率并获得高完整性、低损伤切割表面。最终,提出了基于热影响区宽度与切缝深度的锥度角计算方法,并实现了工艺参数优化。上述研究为平纹编织CFRP损伤补片的制备提供了理论指导。 (3)为获得优异的挖补胶接质量,需要在补片表面加工出与损伤区梯层轮廓互补的三维结构,不仅要保证补片与挖除区域紧密贴合,而且要有较高的几何精度。因此,搭建了激光辅助铣削实验平台,对比了干铣削与激光-铣削顺序加工、激光-铣削同时加工等工艺对刀具磨损、表面质量及铣削力的影响规律。结果表明激光能场的引入能够抑制刀具磨损、降低铣削力、去除部分树脂。上述研究将为后续补片表面的多梯层确定性加工提供理论参考。

关键词： 三维编织复合材料   热氧老化   准静态压缩   冲击压缩   细观有限元模型   损伤演化机理  

摘要： 三维编织结构复合材料因轻质高强、具有结构整体性和可设计性强等优势,成为航空航天等领域理想的可选材料。飞行器在服役过程中的大气环境老化和各类冲击压缩载荷是编织复合材料设计的关键。本文旨在研究三维编织复合材料的热氧老化效应、准静态压缩各向异性效应、动态冲击编织结构效应和应变率效应,提出三维编织复合材料热氧环境中服役的耐久性设计和结构优化依据。 主要研究工作为: (1)采用人工加速老化试验方法,以环氧树脂、三维四向(3D4d)和三维五向(3D5d)编织复合材料在真空热环境下的老化行为作为对照,用恒温老化箱测试试样在温度为180℃,时间为0天、4天、8天、16天和32天的热氧老化性质。利用光学显微镜、动态热机械分析仪和红外光谱测试仪表征不同老化条件下环氧树脂表面和内部的颜色差异、热机械性能及化学结构,采用X射线计算机显微断层扫描(micro-CT)系统定性和定量研究复合材料在热老化和热氧老化过程中的空间裂纹扩展,进一步揭示热氧老化降解规律及机理。 (2)采用分离式霍普金森杆(SHPB)装置和MTS 810.23材料试验机研究热氧老化前后环氧树脂基体及编织复合材料的动态冲击和准静态压缩行为,通过高速摄像和数字图像相关(DIC)技术记录编织复合材料的渐进失效过程和原位应变分布,利用micro-CT技术表征热氧老化前后复合材料准静态和动态力学加载后的空间损伤分布和内部失效形态,分析损伤特征与加载方向、编织结构、不同应变率加载之间的关系,揭示热氧老化前后复合材料的破坏机制。 (3)采用编织复合材料的真实结构,构建考虑热氧老化的3D4d和3D5d复合材料细观结构有限元模型,计算复合材料冲击压缩加载的编织结构效应和不同应变率效应,研究冲击压缩渐进破坏过程、界面损伤和空间应力分布,进一步阐明热氧老化与编织结构和不同应变率耦合对复合材料冲击压缩损伤的影响规律。 研究发现: (1)环氧树脂及3D5d编织复合材料的降解行为和裂纹演化受老化环境影响显著。热老化前后环氧树脂的动态热机械行为相似,热氧老化后树脂在高弹态下储能模量(E′)值增加,且出现新的损耗因子(tanδ)峰,但这些现象在连续去除氧化层后消失。热氧老化树脂近表面发生分子链断裂和再交联反应,但内部未受到氧气侵蚀。老化裂纹分布在3D5d编织复合材料的纤维轴向两端,且热氧老化3D5d编织复合材料的裂纹萌生与扩展远快于热老化复合材料。在热环境下,老化裂纹对复合材料的力学降解行为贡献较小,而在热氧环境下,氧气与裂纹的协同作用导致3D5d编织复合材料力学性能持续降低。 (2)比较不同方向加载热氧老化3D5d编织复合材料的准静态压缩行为,发现其压缩模量、强度和保留率表现出老化弱化和各向异性效应。复合材料应变分布呈现编织结构相关性。在面外加载过程中,老化裂纹会影响复合材料表面的应变分布。在面内加载过程中,老化裂纹会影响应变分布路径。此外,老化裂纹影响沿复合材料纤维轴向两端的损伤分布,但不改变内部损伤模式。纱线排列方式对复合材料的损伤演化和积累有显著影响。老化裂纹在面外和面内加载方向上均改变损伤演化路径,但面内加载和老化裂纹的协同效应大于面外加载和老化裂纹的协同效应。 (3)三维编织复合材料的冲击压缩行为受热氧老化和编织结构的影响。随着老化天数增加,环氧树脂的冲击压缩强度呈先迅速降低再逐渐降低的趋势,而复合材料的压缩强度持续下降。树脂降解和老化裂纹是影响老化复合材料冲击压缩性能的关键因素,但由热氧老化引起的损伤裂纹是影响老化后期复合材料冲击压缩性能的主要因素。此外,树脂降解和界面弱化导致老化3D4d及3D5d编织复合材料在冲击过程中载荷不能较好地从树脂向纱线传递,从而使纱线的应力水平降低,最终导致老化复合材料的整体性能比未老化复合材料下降较快。与3D4d编织复合材料相比,3D5d编织复合材料老化后的强度保留率更高,且插入轴纱使3D5d编织复合材料具有更低的裂纹扩展能力和更高的抗冲击变形能力。 (4)根据热氧老化前后三维编织复合材料不同应变率加载下的冲击压缩行为,发现环氧树脂和3D5d编织复合材料的力学响应呈现应变率强化效应和老化弱化行为。对于较低应变率加载下的未老化和老化编织试样,二者的应变分布均出现在X形剪切带位置,但老化试样的变形更为严重。对于不同应变率加载下的老化编织试样,随着应变率的增大,复合材料的应变集中区由X形转变为横向V形。此外,热氧老化与高应变率加载的协同效应大于与低应变率加载的协同效应。在较低应变速率下,老化复合材料基体应力分布在沿轴向的X形区域且最终发生剪切破坏,轴纱与编织纱交织处出现轻微变形。其损伤模式主要为界面开裂、基体开裂和纤维束变形。随着应变率的增加,应力波在纱线和树脂基体中的传递速度加快,试样快速在承载最大应力处破坏。其损伤模式除了界面开裂、基体开裂和纤维束变形外

摘要： 随着全球化进程的加速和人们审美观念的转变，现代室内设计逐渐呈现多元化和个性化的发展趋势。设计师不仅追求功能与美学的统一，还在不断挖掘和传承传统文化的精髓，实现设计创新与文化传承的融合。本文将探索传统编织工艺在现代室内设计中的多维度融合与再生，分析其在材料、色彩、图形组合等方面的创新应用，并探讨其在新技术背景下的发展潜力。一、传统编织工艺概述传统编织工艺是一种历史悠久且富有文化象征意义的工艺形式，其起源可追溯至新石器时代，人们利用草、藤、树皮等天然材料，通过手工编织制作各种生活用品和装饰品。随着技术的进步，编织工艺逐渐演变为兼具装饰和实用功能的艺术形式，被广泛应用于服饰、家具、建筑装饰等方面。

关键词： 三维编织   预制件   有限元   应力   损伤  

摘要： 三维编织复合材料(3DBC)是一种具有高强度、高模量的三维纺织结构复合材料,被应用于航空航天领域。三维编织预制件精确的尺寸与其低损伤编织是实现三维编织预制件功能的关键。编织过程中,纱线的应力分布规律与其损伤失效机理是目前急需解决的问题。本课题采用实验与有限元相结合的方法,建立介观与微观尺度有限元模型研究四步法三维编织过程中纱线的应力应变分布规律和损伤机理,分析摩擦系数和打纬高度对三维编织预制件性能的影响。基于Fortran语言编写用户自定义VUMAT子程序引入损伤Hashin失效准则,研究纱线摩擦系数和打纬高度对预成型体结构以及纱线应力和损伤分布的影响。结果表明: (1)编织结构的变形与纱线的应力分布密切相关,纱线的应力与应变具有同时变化的趋势;在编织过程中,最大应力和最大应变都出现在交织点附近。随着编织的进行,最大应力和最大应变分布的位置向下移动;在打纬过程中,每次打纬后纱线的应力都会降低。打纬过程不仅能改变纱线交织的位置,又能释放纱线张力,改善其应力分布不均的情况;在各方向应力对单元损伤的贡献中,剪切应力占主导位置,轴向应力对单元损伤的贡献最少,对纱线单元消除的贡献比例小于2%;随着纱线摩擦系数和打纬高度的增加,三维编织预制件编织角增加;在一定范围内,摩擦系数越大,打纬高度越高,在交织区域以及纱线与打纬棒接触区域的纱线所受应力更大。 (2)在编织过程中,预制件的结构随着编织循环在逐渐收紧;在打纬过程中,打纬棒到达最高处时最先产生断丝,断丝位置位于纤维相互交织的区域。打纬过程纤维的损伤程度比纤维移动过程更严重;纤维摩擦系数越大,打纬高度越高,纤维相互交织的区域出现纤维挤压的现象越严重。 本课题对提高三维编织预制件结构稳定性及其复合材料力学性能具有重要的指导意义,为低损伤制备高质量的三维编织预制体提供参考价值。