吕 珍，祝双武

（西安工程大学 纺织与材料学院，陕西 西安710048）

织物组织结构对织物设计与生产具有重要意义，且织物结构的三维建模是纺织CAD研究领域的热点。在纺织复合材料领域研究织物组织结构对预测和掌握纺织复合材料的力学性能、摩擦性能等具有重要意义［1］。而当下市场上多是纺织过程管理软件［2］、织物二维显示软件［3］，对织物三维显示的研究很少见。且是进行纹理映射于物体表面，无法详细观察织物组织，或是利用3DMAX［4］、OpenGL［5］等三维建模软件进行复杂点线绘制，不仅耗时还需要绘图人员具有专业作图技能。

本文分析了平纹织物的结构特性、交织原理，并利用计算、绘图均功能强大的Matlab进行建模仿真，仅需进行编程，设置变量参数，即可定量定性实现织物表示。此法可应用于织物组织结构分析，成品场景展示［6］等多方面。对于大多数织物纱线由于挤压产生形变或有部分重叠现象出现不易进行仿真，但对于平纹类织物经大量切片实验研究得知纱线的形态走势类似于正弦曲线，且不存在重叠现象［7］，故本文以平纹组织为例进行机织物结构相三维仿真。

1 平纹织物中纱线走势及形态

纱线在织物组织中的几何形态即将织物沿经向剖面的截面图如图1所示，呈正弦走势且纱线有轻微挤压变形。纱线在织物中弯曲形成屈曲波，波峰与波谷的垂直距离称为织物中纱线的屈曲波高，经（纬）纱的屈曲波高为hj（hw）；经（纬）纱直径为dj（dw）；经（纬）纱截面长、短直径为djl、djs（dwl、dws）；……