智能纺织品是一种将传统纺织品与电子技术相结合的新型纺织品,该纺织品一般由传感器、执行器、数据处理、通信和电源等部分组成,而作为连接电子系统各模块间导电线路的柔性化制备是智能纺织品功能实现的关键。传统的导电线路制备方法有植入式及丝网印刷等,其成形导电线路与织物耦合性低,严重影响织物自身性能。因此如何实现导电线路与织物的柔性化集成,是当前智能纺织品亟待解决的难点。基于此,课题组提出将微滴喷射和化学沉积技术相结合的织物表面导电线路沉积制造的方法。在导电线路沉积过程中,明确微滴在织物表面的碰撞、铺展过程对成形高质量导电线路尤为重要,因此,本文根据斜纹织物的几何结构参数,采用流体体积法(VOF)建立微滴在斜纹织物表面沉积的有限元模型,研究微滴在斜纹织物上的撞击、铺展形态变化过程,从微滴沉积过程形态的压力场、速度场变化以及流体参数等因素对微滴在斜纹织物上的沉积影响进行研究,为后续打印成形导电线路奠定坚实的基础。具体研究内容如下:首先,建立了微滴在斜纹织物上撞击、铺展的有限元模型。分析斜纹织物的几何组织结构,根据斜纹织物组织的几何结构及参数,采用流体体积法建立微滴碰撞沉积的有限元模型。其次,研究了微滴在斜纹织物上撞击、铺展形态变化的原因。通过数值模拟微滴在斜纹织物经纬纱上的沉积形态变化,得到压力场与速度场的梯度变化是微滴产生形态的主要原因;对于撞击不同位置,微滴的铺展和渗透速率不同,且各阶段的压力场变化不相同,致使撞击不同的沉积位置时,微滴的沉积形态各不相同。然后,研究了微滴在斜纹织物上撞击、铺展形态变化的影响因素。通过改变微滴的半径、撞击速度及流体属性等变量,揭示微滴在斜纹织物上的撞击铺展形态变化的影响规律。最后,利用课题组搭建的气动式微滴喷射实验平台,通过实验对数值模拟的结果进行验证。结果表明:微滴在织物上的沉积实验过程与数值模拟过程基本吻合,验证了模型的正确性。图44幅,表9个,参考文献71篇