CC BY
0TEXNOLOGIYA
UDK 677.025
TRIKOTAJ HALQASINI MODELLASHTIRISH
O'ralov Lazizbek Sayibnazar o'g'li Namangan to'qimachilik sanoati instituti, t.f.f.d. (PhD), katta o'qituvchi, [email protected]
Annotatsiya. Ushbu maqolada trikotaj halqalarini modellashtirish uchun 20 teksli paxta ipi hamda 17 teksli polyester iplaridan ikki qatlamli g'ovakli naqshli trikotaj to'qimalari ishlab chiqilgan. To'qimaning 3 D modellari Autodesk CFD simulation dasturida foydalanib yaratildi. Simulyatsiya orqali olingan natijalar eksperemental olingan natijalarga solishtirilgan.
Аннотация. В этой статье два слоя пористого узорчатого трикотажа разработаны из хлопчатобумажной пряжи 20 текс и полиэфирной пряжи 17 текс для моделирования вязальных петель. 3D-модели ткани были созданы с использованием программного обеспечения для моделирования Autodesk CFD. Результаты моделирования сравниваются с экспериментальными результатами.
Annotation. In this article, two layers of porous patterned knitted fabrics are developed from 20 tex cotton yarn and 17 tex polyester yarn to model knitting loops. 3D models of the tissue were created using Autodesk CFD simulation software. The simulation results are compared to the experimental results.
Kalit so'zlar: autodesk CFD, havo o'tkazuvchanlik, trikotaj, g'ovak, naqsh, filament, absissa, simulyatsiya, to'qima, ordinata.
Ключевые слова: autodesk CFD, воздухопроницаемость, сетка, поры, узор, нить, абсцисса, моделирование, текстура, ордината
Keywords: autodesk CFD, air permeability, knit, pore, pattern, filament, abscissa, simulation, texture, ordinate.
KIRISH
Trikotaj halqasining geometrik parametrlarini aniqlash maqsadida, oldi qatlami 20 teks paxta ipi va orqa qatlami 17 teks polyester ipli ikki qatlamli g'ovakli naqshli trikotaj to'qimasining orqa qatlamini eksperimental tekshirish uchun trikotaj to'qimasi ishlab chiqarildi va ularning havo o'tkazuvchanligi DSTU ISO 9237:2003 standartiga muvofiq o'tkazildi. Optimal model sifatida halqa modeli olindi. 3D modellar yaratish uchun Autodesk CFD simulation dasturida amalga oshirildi.
To'qimachilik matolarining havo o'tkazuvchanligini baholash ichki kiyimlar, ustki kiyimlar, filtrlash materiallari, sport kiyimlari, tibbiy va reabilitatsiya mahsulotlari, shuningdek, to'quv-trikotaj mahsulotlarining boshqa guruhlarini funksional imkoniyatlarini ta'minlashda muhim ahamiyatga ega. Havo o'tkazuvchanlik trikotaj to'qimasining ko'plab omillariga bog'liq bo'lib, bular: xom ashyo turi, iplarning parametrlari, to'qimaning naqshi, texnik parametrlari, ish sharoitlari, ishlov berish usullari va boshqalar. Paxta va tabiiy tolalardan tayyorlangan materiallar havo va suv bug'larini yuqori o'tkazuvchanligi tufayli ko'pincha trikotaj kiyimlari uchun ishlartiladi. Paxta va tabiiy tolalardan to'qilgan materiallarni shakl saqlash xususiyatlari past bo'lganligi uchun ularga sintetik tolalarni birlashtirish hisobiga to'qimalarni xususiyatlarini yaxshilash imkonini beradi. Sirt g'ovakligini baholash uchun Wilbik-Halgas va boshqalar kompyuter dasturlarinidan foydalanishgan [1]. Kiyimlar uchun ishlatiladigan to'qimachilik materiallarining havo o'tkazuvchanligi insonga qulaylik tuyg'usini uyg'otishga kata ta'sir ko'rsatadi. Ogulata va Mavruz trikotaj buyumlarining g'ovakligi va havo o'tkazuvchanligi o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatib, uni nazariy aniqlash usulini taklif qilganlar [2]. Havo o'tkazuvchanligini kompyuterda modellashtirishda ushbu texnikadan foydalanish natijalarida keltirilgan. G'ovakli naqshli to'qimalarda havo o'tkazuvchanlik muhim xususiyatlardan biridir.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
16o
TEXNOLOGIYA
To'qimachilik materiallarida g'ovaklik iplararo va iplardagi havo kanalllari aro bo'ladi. Xio to'qimachilik matolarining g'ovakliklarini o'zgaruvchan kesimli quvurlar deb his qilib olishgan va g'ovak devorlarining egriligini hisobga olib oqimni tasvirlovchi iboralarni taqdim etgan [3]. Havo bosimining o'zgarishi havo oqimi tezligi, teshikning uzunligiva gidravlik diametri bilan bog'laydigan ifodani Kulichenka ishida keltirgan. Iplararo teshiklar mavjud bo'lganda, materiallarning havo o'tkazuvchanligi strukturaviy teshiklar bilan belgilanadi. Bunda teshikni hajmi va konfugrtasiyasi muhim. Strukturaviy g'ovaklikning bir xil qiymati uchun yupqa iplardan foydalanilgan matoga qaraganda qalin iplardan tayyorlangan matolarning havo o'tkazuvchanligi yuqoriroq bo'ladi [40]. Strukturaviy teshiklar hajmining oshishi natijasida to'qimaning havo o'tkazuvchanlik xususiyatiga tola tarkibining ta'siri ahamiyati pasayadi.
ASOSIY QISM
Egilgan halqaga geometrik tasvir berishda eksenel chiziqdan foydalaniladi. Sababi olib borilayotgan tajriba trikotaj to'qimalari uchun ham, nazariy modellashtirish usuli. Ip shaklini qurish uchun monotolali va multitolali modeldan foydalanib ko'rib chiqildi. 3 D strukturalar Auto-CAD dasturi yordamida qurildi. Ipning tuzilishidagi alohida tolalarning kesmalari 1,a rasmda joylashtirilgan. Ipning elliptik kesimlarini eksenel chiziqlari bo'ylab joylashishi 1,b rasmda ko'rsatilgan.
a) b)
1-rasm. Elliptik kesimlarini eksenel chiziqlari bo'ylab joylashishi
Ipdagi alohida tolalarning geometriyasini hisobga olgan holda qurilgan trikotaj
namunasining strukturaviy bo'lagining vizualizatsiyasi 2-rasmda keltirilgan. Ammo, ushbu
modelning kamchiliklari bu hajmlarning sezilarli darajada o'zaro kirib borishi.
vi--- - -
2-rasm. Autodesk AutoCAD dasturiy muhitida qurilgan individual tolalar darajasida detallar bilan trikotaj mato tuzilishini vizualizatsiya qilish
Turli detallar darajasidagi modellarni tegishli trikotaj namunaning fotografik tasviri bilan solishtirish (programmasida) 3-rasmda ko'rsatilgan.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
3-rasm. Turli detallar darajasidagi modellarni tegishli trikotaj namunaning fotografik
tasviri
Ipning tuzilishida tolalarning zich joylashishida yetarlicha katta bo'lgan strukturaviy (iplararo) teshiklarning mavjudligi havoning shu teshiklardan o'tishini anglatadi, chunki alohida tolalar orasidagi masofa chegara qatlamining qalinligidan oshib ketadi. Bundan tashqari, Bernuolli qonuniga ko'ra, tor uchastkalardan o'tayotgan havoning tezligi oshadi, tezlik oshish qismida bosim pasayadi, bu esa oqim quvurlariga ulashgan havoning qo'shimcha hajmini so'rib olish imkonini beradi. Ushbu hodisani Autodesk AutoCAD muhitida tolalar darajasida batafsil tasvirlangan to'g'ri filament modeli (4,a-rasm) va bir hil hajmga ega monofilament modelini ishlab chiqiladi (4,b-rasm). Ushbu modellar bir xil geometrik parametrlarning quvur modellariga joylashtirildi va Autodesk CFD muhitiga import qilindi, bu yerda bir xil chegara shartlari 49 Pa bosim pasayishida o'rnatiladi. Tahlilning grafik natijalari 5, a-rasm va 5, b-rasmlarda keltirilgan.
5-rasm. To'qimadan havo o'tish jarayoni yondan ko'rinishi tasviri
5-rasmda havo oqimining eng yuqori tezligi zonalari qizil rangda, eng pasti esa ko'k
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
rangda ko'rsatilgan, dastur algoritmlari iplar to'plamini o'tkazib bo'lmaydigan deb hisoblaydi va ip bo'lagi atrofida egilgan havo ko'rsatilgan.
Cho'zilgan tekis trikotaj strukturasining geometrik modelini tasdiqlash uchun havo o'tkazuvchanligini baholashning laboratoriya va simulyatsiya usullari bajarildi. Trikotaj matolar tuzilishi orqali havo oqimi jarayonini taqlid qilish uchun oqim qarshilik koeffitsiyentini sozlash orqali iplar darajasini batafsil geometriyaga ega modellar tanlangan.
Tanlangan modellashtirish algorritmi uchun quyidagi parametrlar taqdim etildi: bo'shliqlar oralig'i w, kurs oralig'i c, trikotaj matosining qalinligi T, ip diametri d, o'zaro teginish nuqtalari burchagi g, halqa tayoqchasining moyillik burchagi a. Ushbu olingan ma'lumotlar eksperimental olinishi yoki boshqa usullar orqali hisoblash mumkin. Ko'p filamentli ipni samarali radiusi R quyidagicha aniqlash mumkin:
(1)
filament diametri mm; N-ipdagi tolalar soni;
bu yerda d-elementar j-qadoqlash zichligi koeffitsienti.
Yakuniy qadoqlash zichligi bo'lsa, j= 0.92. Ko'p tolali ip uchun R:
0.013
R =
= 0.08
Siqilgan holatda ipning diametri D= 0.16 mm deb taxmin qilish mumkin. Havo o'tkazuvchanlikni aniqlash va uni simulyatsitsiya qilish uchun uch o'lchamli model Autodesk Simulation CDF dasturiy muhitida chegara shartlari qutidagicha o'rnatildi: Bosim o'zgarishi 49 Pa; xona harorati 20 C°. Simulyatsiya paytida olingan havo o'tkazuvchanlik natijalari 5-jadvalda berilgan.
*. m 4
a ^ k\ 4
6-rasm. Trikotaj to'qimasining harakterli nuqtalar
7-rasm. Trikotaj halqasida ipning eksenel chizig'ining to'rtdan bir qismini tasvirlaydigan spline egri chizig'ining K, B ,T harakterli hamda P0, P1, P2, P3 nazorat nuqtalari
Koordinatalar tzizmida K (Xk, Yk, Zk), A (Xa, Ya, Za), B (Xb, Yb, Zb), C (Xc, Yc, Zc) nuqtalarning koordinatalari. T (Xt, Yt, Zt) halqaning simmetrik shakli haqidagi qabul qilingan taxminlarni va strukturaning ma'lum xususiyatlarini hisobga olgan holda hisoblanishi mumkin:
w, c, Pmax, Pmin, M.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
8-rasm. Ko'ngdalangiga maksimal cho'zilishda polestr iplaridan tayyorlangan trikotaj
to'qimasini model tavsifi
Koordinatalarni aniqlash uchun matematik ifodalari hamda koordinatalar tizimidagi halqaning harakterli nuqtalari 1-jadvalda keltirilgan.
1-jadval
Nuqta Absissa o'qi Ordinata o'qi Aplikata o'qi
K Xk= 0 Yk =(c+Pmag)/2 Zk =(M-Pmin(z))/2
B Xb=w/4+ Pmincosy Yb =c/2+Dysiny Zb = 0
T X.=Í Yt = 0 Zt = -(M-Pmin)/2
XOY tekisligiga proyeksiyada K, B va T nuqtalarga teginish yo'nalishi ni quyidagicha aniqlash mumkin. K nuqtadagi tangens (P0P1 segmenti) OX o'qi va XOY tekisligiga (matoning tekisligiga) parallel. YOZ tekisligiga proyeksiyada P0P1 segmenti K nuqtaga to'g'ri keladigan nuqtaga ifodalanadi. T nuqtadagi tangens (P2P3 segmenti) X o'qiga burchak ostida (180-a) joylashgan. Shuningdek, u XOY tekisligiga parallel, lekin P0P1 segmentiga qaraganda XOYning qarama-qarshi tomonida joylashgan. Bu XOZ tekisligiga proyeksiyada yaqqol ko'rinadi (7-rasm). P1P2 segmenti mato tekisligi (XOY) bilan B nuqtada kesishadi. P1 nuqtasi K nuqta orqali o'tkaziladigan teginish chizig'iga, P2 nuqtasi esa T nuqtasi orqali o'tkaziladigan teginish chizig'iga tegishli. Oldindan qabul qilingan taxminlar, B nuqtadagi tangensning mato tekisligiga proyeksiyasi OY o'qiga g burchak ostida joylashgan. Hisoblashning taqdim etilgan algoritmi pastadirning xarakterli nuqtalarining koordinatalarini va bu nuqtalardagi tangenslarning yo'nalishini aniqlash imkonini beradi. Bu trikotaj konstruktsiyani 3D modellashtirish tizimlarida ipning eksenel chizig'ini takrorlaydigan B-spline yaratish imkonini beradi. Cheklangan elementlarli modellash tizimlarida mexanik xususiyatlar alohida dizayn ob'ektlariga berilganligi sababli, deformatsiyalarni modellashtirish uchun ishlatiladigan mezomodellarda halqaning barcha bo'limlarida siqilgan holatda ipning ko'ndalang kesimidan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Bo'ylamasiga bo'ylab maksimal cho'zilgan holda yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen iplardan tayyorlangan yagona trikotaj mato namunasining uch o'lchamli modeli va tasvirlari kurslar bo'yicha 3.9-rasmda keltirilgan. Modelning iplar kesimi ellips shaklida ko'rsatilgan.
Havo o'tkazuvchanlikni aniqlash va uni simulyatsitsiya qilish uchun uch o'lchamli model Autodesk Simulation CDF dasturiy muhitida chegara shartlari qutidagicha o'rnatildi: Bosim o'zgarishi 49 Pa; xona harorati 20 C°. Simulyatsiya paytida olingan havo o'tkazuvchanlik natijalari 2-jadvalda berilgan.
2-jadval
Namuna Havoning eksperimental qiymati o'tkazuvchanlik, dm3/m2sek Havoning simulyatsiya qilingan qiymati o' tkazuvchanlik, Simulyatsiya qilingan qiymatning nomuvofiqligi, %
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
dm3/m2sek
1 206,49 208,7 1,05
Autodesk CDF programmasida olingan tasvirlar 3.6-rasmda berilgan. Bunga ko'ra eng yuqori havo tezligi qizil rangda berilgan, rasmda eng yuqori havo tezligi eng tor joyda kuzatildi. Shuni ta'kidlash kerakki, trikotoj materialining alohida qismlarini mahkamlash kuchiga qarab teshiklarning geometiyasi o'zgarishi mumkin [5-6].
XULOSALAR
Ipning havo o'tkazuvchanlik xususiyatini modellashtirish uchun zamonaviy vositalardan foydalanish tendensiyalari ko'rib chiqildi. Eksperimental va simulyatsiyadan so'ng olingan havo o'tkazuvchanligi natijalarini taqqoslash qisman aniqlikni tasdiqladi. Materialdagi havo oqimi bosimini pasayishiga va ipning alohida qismlarini mahkamlash kuchiga qarab teshiklarning geometriyasi o'zgaradi. Namunaning bo'shliq qismida havo bosimi tezligi oshdi, bosim esa pasaydi [7-8].
Olingan natijalar havo o'tkazuvchanlik darajasini aniqlashda simulyatsiya qilish baholashda foydalanish imkonini beradi. Tajriba va simulyatsiyadan olingan natija taxminan 2 % farqlandi [9].
ADABIYOTLAR
1. Bivainyte, A.; Mikucioniene, D. Influence of Shrinkage on Air and Water Vapour Permeability of Double-Layered Weft Knitted Fabrics. Mater. Sci. 2012, 18, 271-274. [CrossRef].
2. Ogulata, R. Tugrul; Mavruz, S. Investigation of porosity and air permeability values of plain knitted fabrics. Fibres Text. East. Eur. 2010, 5, 71-75.
3. Xiao, X.; Zeng, X.; Long, A.; Lin, H.; Clifford, M.; Saldaeva, E. An Analytical model for through-thickness permeability of woven fabric. Textile Res. J. 2012, 82, 492-501. [CrossRef].
4. Kulichenko, A.V. Theoretical Analysis, Calculation, and Prediction of the Air Permeability of Textiles. Fibre Chemistry. 2005, 37, 371-380. [CrossRef].
5. O'ralov Lazizbek Sayibnazar O'g'li, Xoliqov Qurbonali Madaminovich. "Havo o'tkazuvchanlik darajasini modellashtirish uchun mahalliy xpmashyolardan olingan trikotaj mahsulotlarining 3D modellarini ishlab chiqishni hisoblash usullari". "Ilm-fan va ishlab chiqarish integratsiyasi: Muammo va echimlar-2023". Halqaro ilmiy-amaliy anjuman.1-Tom. Namangan-2023.
6. Lazizbekh Uralov, Shaxlo Dadamirzayeva, Mirjalol Abdulhayev "Calculation methods for modeling the air permeability of knitted fabric from multifilament yarn". Problems in textile and light industry in the context of integration of science and industry and ways to solve them. (PTLICISIWS-2) 2023.
7. Suyarkulovna T. M. et al. Poyabzal ustligi uchun ikki qatlamli g 'ovakli trikotaj to'qimalarining nam o 'tkazuvchanlik xossasini tadqiq qilish //Interpretation and researches. -2023. - Т. 2. - №. 3. - С. 17-33.
8. Tursunkulova M., Lazizbek L., Xoliqov Q. Ikki qatlamli trikotaj to'qimasidan poyabzal ustligi uchun qollaniladigan materiallarning texnologik va fizik-mexanik ko'rsatgichlari tahlili //Interpretation and researches. - 2023. - Т. 2. - №. 3.
9. Шогофуров Ш. Ш., Уралов Л. С. Анализ подребительского спроса на женскую домашнюю одежду //Экономика и социум. - 2020. - №. 2 (69). - С. 471-474.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 2-son, 2024 Maxsus son
