纺织结构力学是高性能纺织品设计的重要内容,也是纺织学科与力学学科的交叉领域内容,任务是从纤维材料力学性质和纺织品结构研究各类纺织品(包括长丝纱、短纤纱、机织物、针织物、非织造布、编织物等)的结构与力学性质,进而高效利用纤维材料力学性质,设计出最符合使用要求的纺织品。本书在固体力学框架范围内,用力矢量方法和能量法系统阐述纺织结构力学发展史、纤维力学、纤维摩擦、长丝纱力学、弱环定理、短纤纱力学、机织物力学、针织物力学、非织造布力学和编织物力学,同时结合现今得到广泛应用的人工智能技术,以实例说明人工神经网络和深度学习在纺织结构力学中的应用。
本书主要阅读对象包括纺织科学与工程和力学等学科领域的读者,也可作为纺织学科和力学学科的本科生、研究生的选修教材,以及纺织品设计人员和力学研究人员在工作中的参考书。
顾伯洪
东华大学纺织学院教授,国家级重点人才计划特聘教授。全国百篇优秀博士学位论文指导教师。主要研究领域为纺织结构复合材料冲击动力学、纺织材料结构性能和纺织品结构设计等。在纺织领域和复合材料领域国际知名期刊上发表论文超300篇,出版专著和教材6本。至今连续6年入选Elsevier中国高被引学者和全球前2%顶尖科学家榜单。2021年起入选全球学者学术影响力排名(终身学术影响力榜)。
Email: gubh@dhu.edu.cn
胡美琪
2020年10月获东华大学纺织材料与纺织品设计专业博士学位,现任东华大学纺织学院副教授。主要教学工作包括讲授纺织品数理统计、生物医用复合材料、纺织复合材料等课程。在国家自然科学基金青年基金项目资助下,主要研究纺织材料结构与性能、三维编织复合材料制备、纺织复合材料热力耦合强度等。入选2023年度上海市青年科技英才扬帆计划。
Email: humq@dhu.edu.cn
1 纺织结构力学概述
1.1 纺织结构力学发展史
1.2 纺织期刊
1.3 纺织基础研究
1.4 纺织大师
1.5 纺织技术与纺织力学
1.6 纺织品基本特征
1.7 织物类型
2 纤维力学:羊毛纤维的黏弹性能
2.1 应力-应变曲线
2.2 应力松弛
2.3 应力松弛与回复的关系
2.4 结论
3 纤维摩擦
3.1 纤维摩擦特点
3.2 摩擦基本定律与现象
3.3 摩擦场中的摩擦力
3.4 纤维材料摩擦理论
3.5 测量纤维摩擦力
3.6 纤维材料的压缩
3.7 结论
4 长丝纱拉伸力学
4.1 发展历史
4.2 纱线模型和能量公式
4.3 长丝纱应力分析
4.4 实例验证
4.5 连续长丝应力应变关系经典解析模型
4.6 总结
5 弱环定理
5.1 与长度有关的强度分散性
5.2 偏度
5.3 全部长度中的局部标准参考长度试验
5.4 复合试样
5.5 纺织材料性质的离散性
6 短纤纱力学
6.1 短纤纱失效的理论分析
6.2 短纤纱中的张力传递
6.3 总结
7 机织物力学
7.1 弹性纱线模型
7.2 特殊情况和条件状态时的织物结构几何特征
7.3 织物的平衡状态、拉伸和压缩
7.4 弯曲能量
7.5 织物剪切刚度
7.7 机织物的滑糯与滑爽
8 针织物力学I:几何结构与弹性
8.1 针织物的几何结构
8.2 针织物的二维力学模型
8.3 纬平针织物的三维力学模型
8.4 针织物力学行为的能量模型
8.5 针织物压力
8.6 针织物热湿传递
8.7 附录
9 针织物力学II:结构变形与能量状态
9.1 实验研究
9.2 线圈模型
9.3 织物弹性响应
9.4 讨论
10 非织造布力学
10.1 能量法的简单实现路径
10.2 能量法的广义分析
10.3 理想非织造布的仿射变形
10.4 公式的实际应用
10.5 真实织物的变形
11 编织物织造和几何结构
11.1 编织物及编织方法
11.2 编织物结构和拉伸性能
12 纺织结构力学人工智能技术
12.1 人工神经网络技术
12.2 深度学习方法