مدل هندسه حلقه بافت حلقوی پودی برای نخ چندفیلامنتی

خواص ابعادی و شکل حلقه ی بافت یک عامل اساسی در تعیین خواص مکانیکی پارچه های حلقوی محسوب می شود. فقدان وجود یک مدل مناسب برای حلقه ی بافت ایجاد شده به وسیله ی نخ های چندفیلامنتی بدون تاب نشانگر آن است که ارائه چنین مدلی نیازمند بررسی و مطالعه ی فراوان می باشد. بر خلاف نخ دارای تاب، نخ چندفیلامنتی بدون تاب به علت حرکت آزادانه فیلامنت ها در ساختمان نخ از ساختاری گسسته برخوردار است و نمی توان آن را همچون یک باریکه ی الاستیک پیوسته در نظر گرفت. هر چند فرض پیوستگی نخ دارای تاب به دلیل گسستگی ساختار در حالت واقعی فرضی اشتباه محسوب می شود، لیکن حذف این فرض عملاً بررسی رفتار نخ را ناممکن می نماید. البته درمقدارتاب های بسیار بالا به علت بسته بودن تقریبی ساختار نخ و عدم امکان لغزش می توان از فرض نادرست پیوستگی ساختار استفاده نمود. هرچند در این حالت نیز بدلیل وجود تخلخل در نخ، نمی توان نخ را به-صورت یک ساختار پیوسته فرض نمود. بنابراین بایستی رفتار مکانیکی فیلامنت ها به صورت منفرد مورد بررسی قرار گرفته و در آخر کنش فیلامنت ها با یکدیگر که تعیین کننده ی نحوه ی چیدمان آن ها در ساختار نخ می باشد مورد مطالعه قرار گیرد. در این پروژه مدلی برای حلقه ی بافت نخ چندفیلامنتی بدون تاب ارائه شده است.در مرحله ی اول منحنی های دو بعدی حلقه ی حاصل از پسا کمانش نخ تحت اثر نیرو و ممان با استفاده از روابط بنیادین الاستیکا ترسیم شده است. این منحنی ها به نحوی قرار می گیرند که به لحاظ حجمی با یکدیگر دارای اشتراک هستند، بنابراین در مرحله ی بعد به کمینه سازی این اشتراک ها پرداخته شده است. در پسا کمانش نخ چندفیلامنتی، نیروهای مختلفی برروی الیاف وجود دارد که لحاظ کردن این نیرو ها موجب پیچیدگی بیش از اندازه ی معادلات خواهد شد، به همین علت کنش بین الیاف بوسیله ی نیروی خارج از صفحه برروی هر الاستیکا ی دو بعدی که موجب خمش آن در صفحه ی عمود بر نیرو می گردد، جایگزین شده است. با استفاده از بهینه سازی نیروی وارده برروی هر الاستیکا بوسیله ی الگوریتم ژنتیک ، میزان اشتراک حجمی الیاف کمینه شده است. پس از حصول نتایج مدل ارائه شده،هرسه مدل با استفاده از روش اجزای محدود در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده اند. نتایج حاصل از هر دو روش برای ارزیابی میزان خطا با یکدیگر مقایسه شده است. میزان اندک خطای مدل ارائه شده نسبت به روش اجزای محدود، نشان دهنده ی اعتبار و دقت مدل مورد مطالعه می باشد.