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直缝与锯齿缝改性棉织物行为的数据驱动研究

材料科学 2025-01-22 v2 软凝聚态物质 应用物理

摘要

本文中,我们展示一种数据驱动方法来研究由直缝与锯齿缝改性的棉织物行为。现有关于软材料(如纺织纤维或织物)力学行为理解的文献严重依赖应力-应变分析。然而,应变诱导变形行为可借助数据驱动本构模型进一步分析。该方法揭示了分子间参数,可进一步用于设计与开发分析。为此,我们展示了由两类单一缝线(直缝与锯齿缝)诱导的基棉织物力学改变。我们缝制了简单的直缝与锯齿缝棉线,利用单轴应力-应变实验数据研究基棉织物力学。随后,我们利用由 MCalibration 软件获得的本构模型(即三网络模型、TNM)揭示用于数据驱动研究的十一个分子间参数。我们的实验分析结合数据表明,在评估缝线对棉织物力学影响方面具有 99.99% 的置信度。我们还使用分布应变能分析基织物与缝制织物的力学及失效。一旦被采用,我们的研究或可增进对智能可穿戴与电子纺织品生产的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.13270,
  title  = {Data-driven Investigation of Cotton Fabric Behavior Modified by Straight and Zig-Zag Stitches},
  author = {Harmony Werth and Kazi Zihan Hossain and Momena Monwar and M. Rashed Khan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13270},
  year   = {2025}
}