机织技术三维虚拟实验教学系统简介

适用专业：服装设计与工程、非织造材料与工程、纺织工程等相关专业。

机织技术是纺织工程教育等相关专业的一门主干基础课，其理论性和实践性都很强，它的实验教学是机织技术课程教学中的一个重要实践环节。目前，现实中的机织技术实验存在以下局限性：

1、硬件依存性较强，只能在特定实验室中进行；

2、需要数量较大的仪器设备，才能满足学生人手一套设备独立进行实验的需求；

3、部分实验的操作过程比较繁琐，导致学生在实物实验中操作不顺畅，缺少时间去主动思考：

随着招生规模的逐年扩大，教学改革的不断深入，机织技术实验的教学任务越来越重，仪器设备台套数和实验教师数量相对不足等问题愈加突出。为了以最少的经费投入解决以上问题，并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量，我们开发了机织技术三维虚拟实验教学系统。

该软件可在网上开展的虚拟实验，软件模拟实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境，提供网上实验教学过程管理功能，包括：典型实验库的维护、实验安排、提交实验报告、实验批改、成绩统计、实验答疑等功能模块。可满足高等学校和各类培训机构实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。

使用现有器材模型，系统可开展如下5个常用机织技术虚拟实验的训练：

1、高速剑杆织机虚拟实验

2、三维织机虚拟实验

3、分批碳纤维整经机虚拟实验

4、分条碳纤维整经机虚拟实验

5、基于机织工艺的复合材料生产复合装备虚拟实验

高速剑杆机虚拟实验

高速剑杆机虚拟实验中可全方位观看设备，并可以观看开口，引纬，打纬动画平面动画更好的理解设备工作原理，模拟打开剑杆机，通过二位动画更加形象的理解剑杆机的工作原理

图1高速剑杆机机构平面动画

图2模拟启动高速剑杆机

图3切换视角

图4平面动画与对应的三维动画

三维织机虚拟实验

三维织机实验中，软件支持用户操作机器进行织布操作，并支持用户认知三维织机的结构：送经机构-开口机构-引维机构-打维机构-卷取机构。

图5三维织机

图6三维织机

分批碳纤维整经机

分批碳纤维整经机实验中，软件支持用户操作整经机进行整经操作，支持绘制出整经机辊子的转速与其直径的关系曲线。

图7分批碳纤维整经机

图8 辊子转速与其直径的关系曲线

分条碳纤维整经机实验

分条碳纤维整经机实验中，软件支持用户操作机器进行倒轴操作，并观察倒轴过程中设备的运行状态。

图9分条碳纤维整经机

图10 倒轴过程

基于机织工艺的复合材料生产复合装备虚拟实验

基于机织工艺的复合材料生产工艺实验中，软件模拟了零件的整个生产工艺流程：放置织物-合模-注液-固化-分模-取件。

图11复合材料生产工艺实验

图12 复合材料生产过程

实验最后，支持用户将制作好的零件拉到眼前，进行360°旋转并拉近拉远自由观察。

图13自由观察生成的零件