Способ, система и считываемый компьютером носитель записи, содержащий компьютерную программу, имитации поведения тканого материала на уровне нити

1. Способ имитации поведения тканого материала на уровне нити, реализуемый компьютером, включающий:
- получение структурной информации по тканому материалу, где указанная структурная информация включает в себя, по меньшей мере, расположение нитей (1) основы, нитей (2) утка и узлов (3) пересечения нитей тканого материала;
- применение граничных условий на множестве временных шагов; отличающийся тем, что этот способ дополнительно содержит:
- описание каждого узла (3) пересечения нитей тканого материала с помощью координаты (x) 3D-положения и двух координат скольжения - координаты (и) скольжения и координаты (v) скольжения соответственно нити (1) основы и нити (2) утка;
- измерение сил в каждом узле (3) пересечения нитей на основе силовой модели, где эти силы измеряют как в координате (x) 3D-положения, так и в координатах (u, v) скольжения узлов (3) пересечения нитей;
- вычисление движения каждого узла (3) пересечения нитей на множестве временных шагов с помощью уравнений движения, полученных с использованием уравнений Лагранжа-Эйлера и подвергнутых численному интегрированию по времени, причем эти уравнения движения учитывают массовую плотность (ρ), распределенную равномерно вдоль нитей, а также измеренные силы и граничные условия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что структурная информация по тканому материалу дополнительно включает в себя, по меньшей мере, любую из приводимой ниже информации:
- 2D-рисунок тканого материала, включающего в себя вставки другого материала и места швов;
- расположение нитей (1) основы, нитей (2) утка и узлов (3) пересечения нитей для каждой вставки другого материала;
- рисунок переплетения тканого материала для каждой вставки другого материала;
- плотность и ширину нитей для всех других типов нитей, используемых в тканом материале;
- механические параметры для всех других типов нитей, используемых в тканом материале, где указанных механические параметры включают в себя, по меньшей мере, любой из приводимых ниже параметров:
- модуль упругости (Y),
- модуль изгиба (В),
- модуль контактного смещения (S),
- коэффициент трения скольжения,
- отношение демпфирования к массе,
- отношение демпфирования к упругости.
3. Способ по п. 1 или 2 формулы изобретения, отличающийся тем, что полученная структурная информация по тканому материалу включает в себя коэффициент (μ) трения скольжения нитей, а силовая модель включает в себя силы трения скольжения и использует коэффициент (μ) трения скольжения и координаты (u, v) скольжения.
c
c
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что полученная структурная информация по тканому материалу включает в себя жесткость (k) нитей, а силовая модель включает в себя контакт между соседними параллельными нитями и использует координаты (u, v) скольжения, жесткость (k) нитей и межнитевое расстояние (L), полученное из расположения нитей.
5. Способ по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что полученная структурная информация по тканому материалу включает в себя модуль упругости (Y) нитей, а силовая модель включает в себя силы растяжения.
6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что полученная структурная информация по тканому материалу включает в себя модуль изгиба (В) нитей, а силовая модель включает в себя изгибающие силы.
7. Способ по пп. 5 и 6, отличающийся тем, что силовая модель использует нормальное межнитевое сжатие на пересечениях нитей, использующее нормальные составляющие сил растяжения и изгиба.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что полученная структурная информация по тканому материалу включает в себя модуль контактного смещения (S) нитей, а силовая модель включает в себя силы смещения.
9. Система имитации поведения тканого материала на уровне нити, содержащая:
- средство хранения данных для хранения структурной информация по тканому материалу, где указанная структурная информация включает в себя, по меньшей мере, расположение нитей (1) основы, нитей (2) утка и узлов (3) пересечения нитей тканого материала; и
- средство обработки данных, выполненное с возможностью получения указанной структурной информации и применения граничных условий на множестве временных шагов;
отличающаяся тем, что это средство обработки данных дополнительно выполнено с возможностью:
описания каждого узла (3) пересечения нитей с помощью координаты (x) 3D-положения и двух координат скольжения - координаты (u) скольжения и координаты (v) скольжения соответственно нити (1) основы и нити (2) утка;
измерения сил в каждом узле (3) пересечения нитей на основе силовой модели, где эти силы измеряют как в координате (x) 3D-положения, так и в координатах (u, v) скольжения узлов (3) пересечения нитей;
вычисления движения каждого узла (3) пересечения нитей на множестве временных шагов с помощью уравнений движения, полученных с использованием уравнений Лагранжа-Эйлера и подвергнутых численному интегрированию по времени, причем эти уравнения движения учитывают массовую плотность (ρ), распределенную равномерно вдоль нитей, а также измеренные силы и граничные условия.
10. Носитель записи, содержащий компьютерную программу, для моделирования поведения тканого материала на уровне нити, отличающийся тем, что обеспечивает функционирование компьютера, который может использовать программный код для выполнения этапов способа по любому из пп. 1-8 формулы.
11. Носитель записи по п. 10, отличающийся тем, что компьютерная программа хранится на средстве поддержки программ.