مدل سازی سه بعدی سلول واحد بافت و منافذ پارچه تاری پودی و تحلیل پارامترها

هندسه سه بعدی پارچه تاری پودی نقش مهمی در کاربردهای مختلف از جمله شکل دهی کامپوزیت، رفتار فیلتر کردن و نفوذپذیری منسوجات پزشکی، محافظ و ژئوتکستایل دارد و باید در فرآیندهای پارچه مانند رنگرزی، خشک کردن و تکمیل مدنظر قرار گیرد. هندسه تخلخل در پارچه به میزان قابل توجهی به محاسبه نفوذپذیری پارچه کمک می کند. بنابراین برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی نفوذپذیری سیال در پارچه تاری پودی، به هندسه دقیق منافذ و سلول های واحد بافت پارچه نیاز است. در این مقاله هندسه منافذ و سلول بافت با استفاده از شبیه‌سازی نرم‌افزاری بررسی گردید. پس ازآن، هندسه منافذ سه بعدی سلول های بافت پایه به طور سیستماتیک برای مقاطع مختلف نخ مانند دایره، عدسی و زمین بازی اجرا شد. پس از مقایسه نتایج مدل با روش بکر و محاسبه حجم منافذ و پارچه در نمونه های کامپوزیت و اطمینان از صحت و دقت مدل، رابطه بین تغییرات پارچه و مشخصات نخ بر روی حجم منافذ بررسی شد. نتایج نشان داد باتغییر ضخامت کامپوزیت، دامنه و زاویه نخ ها بصورت خطی و معکوس تغییر می کند. تغییرات حجم پارچه در شرایط مختلف سلول بافت زیاد نیست. با افزایش دامنه نخ ها، حجم منافذ به صورت خطی افزایش می یابد. شکل سطح مقطع بر دامنه نخ ها تاثیر می گذارد. سرعت جریان هوا درجهت عمودی از نوع3به نوع 4، 2 و 1 کاهش می یابد.

3d geometrical of weave unit cell and pores model and parametric analysis

the 3d geometry of woven fabric plays a critical role in a variety of applications, including composite forming, filtering behavior, and the permeability of medical textiles, protective clothing, and geotextiles. it is also crucial to consider this geometry in fabric processes such as dyeing, drying, and finishing. it is well known that the porosity geometry of a fabric significantly influences its permeability. therefore, to model and simulate the fluid permeability of woven fabric accurately, a precise representation of fabric pores and unit cells is necessary. in this study, the pore geometry and unit cell of a woven fabric were analyzed using software simulation. the relationship between changes in fabric and yarn specifications on the 3d pore geometry of basic unit cells was systematically visualized for different yarn cross sections, namely circle, lens, and racetrack. by comparing the results of the model with becker’s method and calculating the volume of pores and fabric in the composite samples to ensure the correctness and accuracy of the model, the impact of fabric changes and yarn characteristics on the volume of pores was investigated. fabric volume variations are not substantial under various conditions of the unit cell. the pore volume increases linearly with increasing yarn amplitude. the shape of the cross section influences the yarn amplitude. the airflow rate in the vertical direction decreases from unit cell type 3 to 4, 2, and 1