- •Дизайн геометрии первичной структуры ткани (аналитическая геометрия естественной структуры ткани 2d)
- •Авторы Елена Валерьевна чепелюк
- •Валерий Витальевич чугин
- •Раздел 2
- •Раздел 3
- •Раздел 4
- •Раздел 5
- •Раздел 6
- •Раздел 7
- •Раздел 8
- •Назначение и функциональность первичной структуры тканей
- •2. Геометрический анализ теории фазового строения однослойной ткани проф. Новикова н.Г.
- •Величина коэффициента KhN отношения высот волн изгиба нитей в ткани по Новикову н.Г.
- •Тангенциальный закон распределения порядка фаз строения однослойной ткани 2d полотняного переплетения
- •3.1. Обоснование возможности интерполирования закона изменения порядка фаз функцией тангенса
- •3.2 Диапазон использования функции тангенса
- •Расположение нитей в структуре ткани полотняного переплетения
- •4.1. Параметры смятой нити
- •4..2. Переходный участок нити в ткани
- •4.2.1. Текущий полярный радиус эллипса
- •4.2.2. Структурный угол βwft ткани
- •4.2.3. Угол наклона ατwp переходного участка нити
- •4.2.4. Зависимость структурных углов bwft и aτwp от величины смятия нитей
- •4.2.5. Координаты расположения уточин в ткани
- •5. Взаимодействие нитей в ткани естественной структуры после снятия внешней нагрузки
- •5.1. Первичный анализ схем силового взаимодействия нитей основы и утка в ткани
- •5.2. Прогиб нитей в элементе естественной структуре ткани
- •5.3. Порядок фазы естественной структуры ткани
- •6. Плотность расположения нитей в ткани
- •6.1. Особенности плотной ткани
- •6.2. Рациональное расположение нитей при различных фазах строения естественной структуры ткани 2d полотняного переплетения
- •6.2.1. Вид на ткань различной плотности
- •6.2.2. Параметры нитей с предельной плотностью расположения при различных фазах строения ткани полотняного переплетения
- •6.2.3 Алгоритм расчета параметров нитей
- •7. Пористость ткани
- •8. Метод анализа специфичных условий эксплуатации тканей
- •8.1. Ткани бытового назначения
- •8.2. Технические ткани
- •8.3. Ткани специального назначения
- •Валерий Витальевия чугин
3.2 Диапазон использования функции тангенса
Важным показателем стабильности изменения характеристики Khi является мера её изменения на всем промежутке варьирования от первой до девятой фазы, выраженная отношением последующего значения Kh (i+1) к предыдущему Khi :
Khi = Kh(i+1) / Khi (5)
Для оценки меры стабильности рассмотрим все интервалы изменения показателя порядка фазы строения Khi при переходе от данной фазы к предыдущей. Величины отношений Kh(i+1) / Khi условно привяжем к усредненным значениям порядка фаз NF , соответствующим (Kh(i+1) – Khi)/2 . Практические вычисления этих величин по данным Табл.1 (по Н.Г.Новикову) возможны лишь в пределах ∆NFN = 2,5÷7,5.
В Таблице 4 приведены данные расчета величин Khi для отношений значений порядков фаз строения ткани по Н.Г.Новикову KhN и по закону тангенса Khtg .
Таблица 4.
Изменение меры стабильности Khi при переходе от данной фазы к предыдущей
NF(i+1)/ NFi |
2/1 |
3/2 |
4/3 |
5/4 |
6/5 |
7/6 |
8/7 |
9/8 |
|
|
KhN |
- |
2,328 |
1,802 |
1,666 |
1,666 |
1,802 |
2,328 |
- |
Khtg |
3,06269 |
1,74028 |
1,50159 |
1,42815 |
1,42815 |
1,50159 |
1,74028 |
3,06269 |
|
На Фиг.3 приведены графики изменения KhiN по методу Н.Г. Новикова (штриховая кривая) и ∆Кhtg по закону тангенса (сплошная кривая). Наглядно видно, что диапазон NFN(2,5 -7,5) изменения реальных значений отношения Kh(i+1) / Khi (штриховая кривая) на участке от NF от 2,5 до 7,5 равен пяти фазам, что соответствует KhN(2,5-7,5) = 0,662.
Фиг.3
Если взять этот же участок изменения аргумента (фаз) для сплошной кривой, то диапазон изменения отношения Kh(i+1) / Khi составляет всего Khtg(2,5-7,5) = 0,238, т.е. в 2,78 раз меньше.
Если ориентироваться на максимальное значение меры стабильности по Новикову Н.Г. KhN = 2,328 (см. Таблицу 4), то при использовании функции тангенса можно обнаружить существенное увеличение диапазона варьирования порядка фаз: NFtg(1,885-8,115) = 6,23 фаз.
Определение величины NFtg(1,885-8,115) можно осуществить следующим образом. Из Фиг.3 граничные значения меры стабильности запишем как Кhtg(2-X1) и Кhtg(8+X2) . Вследствие симметрии сплошной кривой достаточно определить одну из величин X1 = X2.
Кhtg(2-X1) = 2,328 = Кhtg (2) / X1 = 0,267949 / X1
Откуда: Х1 = КhtgX1 = 0,1151; (2-Х1) = 1,885 и (8+Х2) = 8,115.
В итоге получаем величину диапазона изменения порядка фаз NF tg(1,885 -8,115)= 6,23 фаз.
Далее следует обратить внимание на существенное расширение участка варьирования реальных значений величины отношения (Kh(i+1) / Khi) = Khtg при использовании закона тангенса (сплошная кривая), который увеличен до NFtg(1,5-8,5) = 7 фаз, т.е. в 1,4 раза. Кроме этого, существенное практическое значение имеет также факт высокой стабилизации величины Khtg на участке между 3,5 и 6,5 фазами, где Khtg(3,5-6,5) = 0.073 .Этот участок незначительного изменения Khtg (всего 5,1%) отображается на Фиг.3 участком сплошной линии, близкой к прямой.
Таким образом, аппроксимация возможного варьирования отношения hwp / hwft четким законом тангенса существенно расширяет границы определения коэффициента Кhitg , повышает эффективность расчетов и позволяет установить полезные для практики анализа структуры ткани новые математические модели параметров расположения нитей в ткани, о чем будет сказано ниже.
Гриценко А.
