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基于CHES-FY系统的织物摩擦性能表征

作　者: 高瑞强
导　师: 杜赵群
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: CHES-FY系统 织物风格 摩擦性能 正交设计 聚类分析
分类号: TS101.923
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


织物表面摩擦性能属于织物基本力学性能之一,是决定织物手感的主要因素,并决定着织物的滑、糯、爽、糙等风格。现行仪器主要是KES织物风格仪及FAST风格仪,但两者都是多测多指标表征原理,整个测量费时、费力。而CHES-FY系统是基于准三点梁弯曲原理,一次测量即可获得织物重量、弯曲、摩擦、拉伸、剪切和压缩等性能,实现原位组合表征织物风格。本课题基于纱线与织物性能原位组合测量系统(CHES-FY)实施织物的摩擦性能表征,基于同机、同测量原理,通过一次抽拔得到织物的抽拔力—位移曲线,提取织物摩擦阶段的特征指标：左斜率、左面积、峰值(X,Y)、右斜率、右面积以及水平区域的宽度和水平力均值来表征织物的表面摩擦性能。采用正交设计实验方法分析CHES-FY系统的四因子、四水平下的16组正交实验,由极差分析法得出CHES-FY各参数的最佳组合：两定夹头距离为55mm,夹头到双压针的距离为60mm,压针直径为6mm,压针间距离为3.5mm。基于最佳参数组合实验所提取的特征指标与KES所测的织物摩擦系数的相关性分析,利用SPSS统计软件的多元线性回归方法得到织物表面摩擦系数与所提取特征指标右斜率、峰值Y、右面积和水平力均值的回归方程：摩擦系数=0.120-0.088右斜率-0.013峰值Y+0.001右面积+0.011水平力均值,经验证比较,回归方程满足线性与方差齐性的假设,拟合效果较好。由于织物的摩擦性质,讨论了变压针直径的摩擦实验结果影响,在其他最佳参数恒定条件下,改变压针直径分别为2mm、4mm、6mm和10mm,分析各织物对应指标间的均值和C.V值,及摩擦系数的相关性,得出压针直径为4mmm时为最佳。据此,在压针表面包覆五种不同表面摩擦性质的包覆物,在最佳参数组合下重复测试,三次重复测试的C.V均小于10%,说明实验重复性高；且不同包缠物下提取的指标与KES所测摩擦系数的相关性均大于0.8,表明采用右斜率、峰值Y、右面积和水平力均值表征织物摩擦系数是有效的。基于上述指标、织物厚度、悬垂性、折皱回复性与摩擦系数的相关性分析,结果表明织物厚度对织物表面摩擦影响较大,悬垂性、折皱回复性影响较小。最后,采用主观评定与客观聚类方法表征织物表面摩擦性能,基于统计量W和F的一致性检验,表明分档评分法和秩位评分法的主观评定结果的一致性较好；依据最佳参数组合下提取的指标采用SPSS软件的K-均值快速样本聚类方法进行样本的客观聚类分析,可以得出对织物表面摩擦性能的聚类结果主、客观一致性较好。表明采用CHES-FY系统的曲线特征指标表征织物的摩擦性能是有效、准确的。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-21
  1.1 研究背景  11
  1.2 织物手感的评价方法  11-13
  1.3 织物表面摩擦性能研究的意义  13-14
  1.4 织物表面摩擦性能的理论研究及测试方法回顾  14-18
  1.5 几种织物风格仪测试织物表面摩擦性能的原理  18-19
  1.6 本课题研究的意义与主要内容  19-21
第二章 纱线与织物性能原位综合测量系统介绍  21-33
  2.1 CHES-FY基本结构和原理介绍  21-25
  2.2 CHES-FY硬件系统  25-27
  2.3 CHES-FY系统软件配置  27-28
  2.4 CHES-FY系统优势  28
  2.5 织物其它性能测试仪器介绍  28-32
  2.6 本章小结  32-33
第三章 基于正交设计CHES-FY表征织物表面摩擦性能的参数优化  33-47
  3.1 实验原理  33-34
  3.2 实验过程  34-37
  3.3 结果与讨论  37-41
  3.4 织物其他性能分析  41-46
  3.5 结论  46-47
第四章 摩擦特征值稳定性分析  47-57
  4.1 压针直径为2mm时实验指标分析  47-48
  4.2 变化压针直径时的相应分析  48-49
  4.3 稳定性分析  49-55
  4.4 本章小结  55-57
第五章 织物表面摩擦性能的主观评价及聚类分析  57-67
  5.1 织物表面摩擦性能的主观评价  57-60
  5.2 织物表面摩擦性能的聚类分析  60-64
  5.3 对比主观分析和客观聚类  64-65
  5.4 本章小结  65-67
第六章 结论与展望  67-69
  6.1 结论  67-68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-73
附录  73-77
发表论文  77-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 品质管理与质量控制 > 试验 > 织物性能试验
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