肖田华，孙志宏，顾生辉，王振喜

(1. 东华大学 a.机械工程学院；b.纺织装备教育部工程研究中心，上海 201620；2. 航宸石家庄新材料科技有限公司，河北 石家庄 051430)

旋转式三维编织工艺源于五月柱编织，通过增加编织纱线的组数以及控制纱线运动轨迹来实现三维立体织物的编织成型[1]。与纵横编织工艺相比，旋转式三维编织效率高，更易于自动化控制，且织物编织结构的可设计性更强[2]，通过给定不同的锭子初始排布序列及运动规律，可得到不同的编织结构。

针对三维编织预制件编织结构的建模问题，李毓陵[3]以编织图和方格阵描述四步法编织运动过程中锭子的位置置换，邵将等[4]在此基础上建立锭子运动的数学模型并结合SolidWorks软件得到织物编织结构的实体模型，张小萍等[5]在分析二步法编织运动规律和纱线空间屈曲形态的基础上建立纱线及编织物的三维模型；马文锁等[6]用点群、点阵和空间群推导得到三维空间纱线交叉几何结构。现有的三维织物编织结构建模研究主要集中于纵横编织工艺，对于旋转式三维编织预制件编织结构的建模，现阶段还未见文献报道。

本文以轨道拼接的旋转式三维编织工艺为研究对象，建立编织过程中锭子位置变换与变轨装置状态对应关系的数学模型，并利用计算机编程对编织纱线的运动路径进行模拟，结合图形软件构建纱线运动轨迹的实体模型，从而完成对织物结构的模拟。

1 旋转式三维编织设备

旋转式三维编织设备[7]可分为Tsuzuki式、3TEX式和Herzog式，其主要区别为锭子在相邻叶轮交会处的运动方式不同。……