杨 鑫， 邵慧奇， 蒋金华， 陈南梁， 谢 波

(1.东华大学 a.产业用纺织品教育部工程研究中心，b. 纺织学院，c.纺织科创中心， 上海 201620; 2. 江苏省高性能纤维复合材料重点实验室， 江苏 常州 213135)

传统四步法三维编织技术具有预型件一次成型、结构不分层、整体性好等优点[1]，但四步法编织机的编织件形状单一，难以根据产品性能进行复杂的变截面结构设计[2]。为实现复杂结构变截面编织，Tsuzuki等[3]开发出Tsuzuki旋转型三维编织机，通过Geneva角轮驱动携纱器，由于每个角轮都由电机单独控制，极大提高了编织机的截面设计能力[4]。此后，文献[5-7]提出一些新型旋转编织机。随着研究深入，Tsuzuki编织机的优势越加显现。Tsuzuki编织机的编织物截面紧凑、结构均一，消除了一般旋转编织物截面上的孔洞，而且单个角轮控纱数少(4根)，使得角轮能够更加精确地控制携纱器，可以更加简单地实现变截面织物的设计。因此，Tsuzuki编织机及其编织件需要重新被研究。

由于一个编织件可能包含成百上千根纱线，其细观结构极其复杂，利用计算机运算是一种有效的研究手段。文献[8-9]给出三维编织的模拟方法，由于使用多种软件交互，导致数据传输不便，建模灵活性降低。本文通过对旋转立体编织机四角轮转动方式与携纱器的运动路径的研究，基于MATLAB软件[10]强大的计算与可视化能力，开发出一套仿真程序和算法，构建编织细观结构仿真模型，合理控制角轮的运动规律，并设计运动路径，从而模拟编织过程，实现了复杂编织物预型件的快速设计，模拟过程简洁、快速、精确且便于操作[6-7]。……