一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，包括：先后建立织物经纱模型、织物纬纱模型、软体机械手夹持端模型和工作台模型；装配织物经纱和纬纱，建立织物模型；按照实际抓取环境装配织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型，建立织物逐层分离模型；设置前处理条件，将其输入至有限元分析软件ABAQUS并根据织物逐层分离模型，建立作业并提交分析，计算织物逐层分离过程，输出屈曲模拟结果；本发明专利技术通过有限元分析方法得出在逐层分离过程中织物的受力大小、屈曲高度随抓取参数改变而发生的变化，进而提高逐层抓取准确率，且能够模拟真实的织物抓取环境，节省时间和材料成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法


[0001]本专利技术涉及织物屈曲模拟的
，尤其涉及一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法。

技术介绍

[0002]近年来，织物逐层分离过程的自动化加工亟待发展。其中基于仿生学理论设计的软体机械手能够模拟人手指的弯折、扭曲等动作，且制作材料多为柔性材料，与面料具有较好的亲和性，成为织物逐层分离自动化加工的重要研究方向。织物的屈曲高度是逐层分离过程的关键因素，然而在软体机械手抓取过程中，织物的屈曲行为非常复杂。现阶段，一般通过试错实验和数据回归建模来探索织物的屈曲行为，综合成本高、适用范围窄、可靠性一般，对于服装生产中多材质、多组织结构的应用场景柔性适应能力差。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，包括：先后建立织物经纱模型、织物纬纱模型、软体机械手夹持端模型和工作台模型；装配织物经纱和纬纱模型，建立织物模型；按照实际抓取环境装配所述织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型，建立织物逐层分离模型；设置前处理条件，将其输入至有限元分析软件ABAQUS并根据所述织物逐层分离模型，建立作业并提交分析，计算织物逐层分离过程，输出屈曲模拟结果。
[0006]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，包括：将织物参数输入到织物仿真软件Texgen中，获取所述织物经纱模型、织物纬纱模型，并导入到有限元分析软件ABAQUS中；通过所述有限元分析软件ABAQUS绘制所述软体机械手夹持端模型和工作台模型。
[0007]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，建立织物模型包括：将织物经纱模型和织物纬纱模型保存为STEP格式，并导入有限元分析软件ABAQUS中，通过Assembly模块将织物经纱和织物纬纱装配形成织物模型。
[0008]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，所述织物参数包括经纱和纬纱根数、纱线横截面长轴长度、纱线横截面短轴长度、织物厚度；在Texgen软件weave模块中输入各参数数值大小。
[0009]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，还包括：织物共有三层，第一层与软体机械手夹持端底面直接接触，第三层与工作台平面直接接触，三层之间相互接触。
[0010]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，
设置前处理条件包括：为织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型分别编辑相应的材料属性，其中织物模型为横观各向同性材料、软体机械手夹持端模型为橡胶材料、工作台模型为铝合金材料；设置分析步和边界条件。
[0011]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，设置分析步和边界条件包括：通过有限元分析软件ABAQUS的Load模块在初始分析步中设置软体机械手夹持端沿X轴正向移动的距离，软体机械手夹持端的初始指间距，以及软体机械手夹持端在接下来的分析步中沿Z轴移动的距离。
[0012]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，还包括：在有限元分析软件ABAQUS的Load模块中，通过改变数值的大小、正负，对软体机械手夹持端的运动距离及运动方向进行控制。
[0013]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，还包括：根据织物逐层分离模型的特点划分网格，利用有限元分析软件ABAQUS中的自由网格划分功能分别划分各模型的网格。
[0014]作为本专利技术所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，屈曲模拟结果包括织物屈曲高度、织物受力大小和变形云图。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术通过有限元分析方法得出在逐层分离过程中织物的受力大小、屈曲高度随抓取参数改变而发生的变化，进而提高逐层抓取准确率，且能够模拟真实的织物抓取环境，节省时间和材料成本；同时本专利技术所得数据还有利于后续联合织物参数和机械手抓取参数，实现基于软体机械手的织物自适应抓取。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0017]图1为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的流程示意图；
[0018]图2为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物经纱模型图；
[0019]图3为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的软体机械手外观图；
[0020]图4为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物模型图；
[0021]图5为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物逐层分离示意图；
[0022]图6为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物逐层分离模型图；
[0023]图7为本专利技术第一个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的软体机械手夹持端模型及运动坐标系图；
[0024]图8为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物屈曲高度与指间距的关系图；
[0025]图9为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的第一层织物受到的压力与夹持端下移距离的关系图；
[0026]图10为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的织物屈曲高度与第一层织物受到的压力之间的关系图；
[0027]图11为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的第一层织物模型在受到6N正压力时的屈曲变形情况图；
[0028]图12为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的第一层织物模型在受到16N正压力时的屈曲变形情况图；
[0029]图13为本专利技术第二个实施例所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的第一层织物模型在受到28N正压力时的屈曲变形情况图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术的保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，其特征在于，包括：先后建立织物经纱模型、织物纬纱模型、软体机械手夹持端模型和工作台模型；装配织物经纱模型和纬纱模型，建立织物模型；按照实际抓取环境装配所述织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型，建立织物逐层分离模型；设置前处理条件，将其输入至有限元分析软件ABAQUS并根据所述织物逐层分离模型，建立作业并提交分析，计算织物逐层分离过程，输出屈曲模拟结果。2.如权利要求1所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，其特征在于，包括：将织物参数输入到织物仿真软件Texgen中，获取所述织物经纱模型、织物纬纱模型，并导入到有限元分析软件ABAQUS中；通过所述有限元分析软件ABAQUS绘制所述软体机械手夹持端模型和工作台模型。3.如权利要求1或2所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，其特征在于，建立织物模型包括：将织物经纱模型和织物纬纱模型保存为STEP格式，并导入有限元分析软件ABAQUS中，通过Assembly模块将织物经纱模型和织物纬纱模型装配形成织物模型。4.如权利要求3所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，其特征在于：所述织物参数包括经纱和纬纱根数、纱线横截面长轴长度、纱线横截面短轴长度、织物厚度；在Texgen软件weave模块中输入各参数数值大小。5.如权利要求4所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏军强，王楠，张帆，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：