织物厚度与悬垂性能的回归分析
织物的悬垂性是影响织物视觉美感的一个重要因素。通常,评价织物悬垂性能的好坏主要依赖悬垂系数数值的大小。影响织物悬垂系数的因素较多,如织物的抗弯特性和抗折皱特性等。对于织物厚度对悬垂系数的影响,文献[1、2]的研究中曾提出,织物越厚悬垂性能越差,但未就各织物厚度对悬垂系数的影响做全面的统计分析。本文通过对37种机织物悬垂性和厚度的测试及数据数理统计分析,寻找织物厚度与其悬垂性能的关系。
一、试验方法
1、试样选择
选择37种不同规格的机织物试样,见表1。
2、悬垂系数的提取
悬垂系数是评价织物悬垂性能的一个重要指标,计算公式为:[3]F=[(AD—Ad)/(A,一Ad)]X 100%式中F为悬垂系数,AD为试样水平投影面积,Ad为圆盘面积,AF为试样面积。本实验测试方法按悬垂系数定义进行:将直径12cm的圆形织物试样压在直径6 cm的测试台上,织物的边缘自然下垂。采用与Pc机相连的数码相机垂直拍摄织物的悬垂图像,将获得的图像用Techdig软件描取其悬垂轮廓,如图1(a),并记录各个点像素的直角坐标值。将这些数据导入origin软件,得到其织物悬垂的轮廓曲线,如图1(b)。根据坐标变换原理r像2=茗2+Y2,0=arctan(y/x),将直角坐标下的织物轮廓曲线转换为极坐标曲线。图1(c)为极坐标下织物的悬垂轮廓展开图。
利用origin软件,对图1(c)中曲线做面积积分,得到织物悬垂投影的像素面积值,再通过图1(a)中小圆盘像素半径与实际半径的比值,求出织物悬垂面积的真实值,从而得到织物的悬垂系数F。
3、悬垂系数修正
由于数码相机拍摄悬垂图像时存在透视误差,且透视误差大小与物距及相机焦距有关,为此须进行误差补偿。
4、织物厚度的测试
采用温州大荣纺织仪器厂生产的YG(B)141D织物数字式测厚仪测试织物的厚度。试及修正结果分析
二、元线性回归分析
针对测试结果,本文采用一元线性回归的方法分析厚度对悬垂系数的影响。所谓回归分析[41就是根据某一变量或某几个变量来确定另一变量的方法。由于本文意在研究织物的厚度对悬垂系数的影响,故取织物厚度为自变量X,悬垂系数为因变量y,由图3可以看出织物的悬垂系数与其厚度存在着密切关系。 当织物厚度小于0.4 mill时(图3 I),悬垂系数随着厚度的增加而减小。其中有两种织物偏离总体较远,这两种织物分别为10号细棉平布和16号真丝绢,可能是该两种织物的材料因素影响较大,另外由表1可知16号织物的方重很小又过分薄,也可能造成其悬垂系数与该组其它织物悬垂系数偏差较大。除去这两种织物,通过线性回归分析(回归方程为y=42.78175—61.33226X,r=一0.81768),经过显著性水平检验,证明其显著相关当织物厚度介于0.4~0.8 mm时(图3 11),由图1可知该部分织物的悬垂系数随着厚度的增加而增大,其线性回归方程为Y=1.01175+55.91217X,r=0.89031,显著相关。当厚度大于0.8 mm时(图3Ⅲ),由图3可知该部分织物的悬垂系数并不随着其厚度的增加而线性地增加或减少,而是围绕着某一值基本保持不变,但由图得知该部分有一种织物偏离拟合曲线较远,此织物是第36号黑色立绒。分析其产生的原因,由于该织物的绒组织决定了其织物的厚度较大,但是在实际悬垂的过程中绒组织之间是彼此独立的,起约束作用的是连接绒组织的基层组织,而该基层组织的厚度只是该织物厚度的一部分,故其悬垂性能较好,悬垂系数偏离该组拟合曲线较远。
1、结果讨论
通过实验,发现织物的厚度与悬垂系数有较大的关系,其原因是由于织物的悬垂系数主要受织物本身重量和刚柔程度的影响,织物厚度对悬垂系数影响主要是通过改变织物本身重量和刚柔程度而引起的。随着厚度的增加,织物的自重增加,刚性增加。前者可以减小织物的悬垂系数,而后者使得织物的悬垂系数变大。第1部分的织物比较薄,随着厚度的增加,织物自重的变化对其悬垂性能的影响大于其刚柔性变化对悬垂性能的影响,故悬垂系数减小;第2部分的情况正好相反,随着厚度的增加,织物自重的变化对其悬垂性能的影响小于其刚柔性变化对悬垂性能的影响,故悬垂系数增大;第3部分的织物,厚度大于0.8 mm,这部分的织物比较刚硬,悬垂性能较差,虽然随着厚度的增加织物的自重有所增加,但对其悬垂性能的影响比较小,故悬垂系数基本上保持常量。
虽然通过实验发现织物的悬垂性能与织物的厚度有较大的相关性,但由于影响织物悬垂性能的好坏有多方面的因素,而且织物因所用的原材料、组织结构及后整理的不同,其本身的特性也会发生变化。例如,织物的厚度、硬挺度、抗皱性能等。因此,并非对于所有织物都适用于本规律,例如本文中所提到的几个特殊织物。但通过此规律用织物厚度近似地预测其悬垂性能,具有一定的实用价值。
三、结 论
织物的悬垂系数是影响其悬垂性能的一个重要指标。本文通过对样品的实验数据处理和回归分析的方法,发现织物的悬垂系数与其厚度有较大的相关性,但并不是所有的织物悬垂系数都随着其厚度的增加而增大。对于薄型织物随着织物厚度的增加其悬垂系数越来越小。对于厚度在0.4。0.8 mm之间的织物,随着织物厚度的增加其悬垂系数变大。故可得知织物厚度在0.4 mm左右的时候,其悬垂系数小。对于厚度大于0.8 mm的厚型织物,悬垂系数基本不变。
在置信度为0.01的情况下,得出第1部分织物和第2部分织物的厚度与悬垂系数密切相关,线性相关方程分别为y=42.78175—61.33226X,,=一0.81768;Y=1.01175+55.91217X,,=0.89031。厚织物的悬垂系数基本保持常量。
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2016-05-05 09:32