近年来,人们对于服装面料舒适度的要求越来越高,舒适度已成为消费者在购买过程中需要考虑的首要条件。因为人体皮肤的舒适感知主要来自于温度和湿度,而面料织物介于人体皮肤和外界环境之间,会直接影响人体的舒适感觉,因此热湿舒适度是织物舒适性的重要性能。对于织物热湿舒适度的研究,前人多数集中在影响因素的探讨和建立相关的数值模型,其过程耗时又耗材,且偶然性误差出现的概率较大,同时无法观察了解内部传递规律。关于织物性能的有限元仿真,以往的研究多在机织物,因为机织物的三维模型屈曲规律简单而易于创建;并且多数的研究是关于织物的受力分析,少数关于织物透气性能的仿真,对于织物导热导湿性能的仿真研究还处在一个艰难探索的阶段。本文提出一种利用六边形网格结构和NURBS样条曲线快速创建针织物三维模型的方法,该方法可以创建出与实际织物接近的三维模型并且能用于有限元仿真分析。根据织物热湿性能测试条件进行虚拟状态下的有限元仿真,得到织物中热量和湿气的传递状态,并验证了织物系统导热导湿性能有限元仿真分析的可行性。首先,为了建立针织物三维模型,以纬编针织物交织点为特殊型值点,首尾连接得到六边形网格结构,根据几何关系和三角函数得到每个型值点的位置坐标。以单元线圈的八个特殊型值点,插入非均匀有理B样条曲线可得到纱线路径,根据纱线细度画出截面,然后沿着路径扫描画出织物纱线系统,最后通过阵列在横向和纵向重复排列得到针织物模型。该方法不仅型值点选用少,计算过程简单,创建出的织物模型还与实际织物有十分接近的外观效果,并且织物模型的横密、纵密和厚度尺寸与实际测量值的误差在2.5%以内。总体而言,由于织物尺寸较小,误差在可接受范围内,所以此方法对于建立针织物几何模型具有一定的实用性。为了进行织物的热传导有限元仿真,将所创建的织物模型切割成单元线圈大小,并导入到有限元分析软件中。因为模型太大可能会导致网格划分出现问题,并且模拟计算的过程复杂且漫长。模拟的条件和环境的设置可根据织物热舒适性实验的测试环境,模型的属性参数可由对应织物的属性得到。在软件STAR-CCM~+中经过边界条件设置、面网格修复、体网格划分、物理模型的选择和设置,定义器求解等一系列步骤来处理分析。再根据推导公式求其热阻值,并与实际测量值进行对比分析,纯棉针织物的模拟计算结果与实际误差在4%以内。将棉针织物和其它纤维材料的织物比较,发现单一材料的针织物导热模拟分析更接近实际测试结果,CVC和T/R混纺织物的模拟结果误差较大,范围在16%～24%之间。另外,所有的模拟计算中,织物阻止热量传递的性能都略小于实际情况,为了进行织物的湿传导有限元仿真,利用前面所述同样的建模方法创建纱支为28.1tex(21~s)、22.4tex(26~s)、18.5tex(32~s)的涤纶纬编针织物模型,并将单元模型导入到有限元分析软件中。根据织物的透湿率实验来确定织物透湿性能并确定模拟实验环境和条件。通过织物的透气性实验建立气流通过织物时压强和速度的关系,以此来探索织物系统中的黏性阻力系数和惯性阻力系数。为了得到织物系统中纱线的孔隙率,采用浸入法实验和几何模型体积比结合的方法。将这些参数带入到模拟过程,经过边界条件设置、面网格修复、体网格划分、物理模型的选择和设置,定义器求解等步骤进行计算分析,并且运用物理函数计算得出三种涤纶纬编针织物的透湿率。其结果与实际条件下的测量值相比,误差在10%～15%之间,在可接受的范围内,并且模拟结果普遍大于实际测量结果。对织物进行导热导湿的有限元仿真研究,不仅探索出可行性方案和参数设置,还能通过云图观察热量和湿气在织物中传递的情况。热量在针织物系统中进行传递时,在纱线表面呈圆弧状从上表面到下表面递减分布,在固体纱线与空气流体交界面传递时出现滞后现象。湿气在针织物系统中传递时,优先通过中部空隙,流体速度从上到下逐渐增大,且中间速度大于周围各处。通过观察进一步了解针织物导热导湿性能的内部传递规律,对研究织物热湿舒适性提供一定的参考。