纺织CAD技术是高科技技术在纺织工业中应用的重要一环，针织物结构研究是针织CAD技术应用的理论基础。针织物结构研究可建立针织物结构模型，良好的线圈单元模型是准确研究针织物结构性能的前提条件。由于针织物结构形态复杂，国内在针织物结构研究，尤其是针织物线圈结构模型的研究方面，缺乏完善的理论分析与科学研究方法。 本文从针织物线圈结构形态分析着手，运用非均匀有理B样条曲线建立了针织物线圈结构模型，并在线圈单元模型建立的基础上分析了织物组织结构，建立了具有较好适用性的针织物结构模型，运用图像处理原理与技术实现了针织物结构的计算机仿真，解决了线圈立体结构的仿真问题，为针织物风格效果的模拟打下了基础。本文运用数学建模、图像技术和计算机仿真技术等方法，在针织物结构分析与建模方法等方面做了不少创新性研究，取得了预期研究成果。主要研究成果和结论为： (1) 论文由针织物线圈结构力学特征分析着手，在线圈非线性形态建模全新的研究领域进行了大量的理论研究与探索，对线圈结构建模分析作了深入分析与研究，为研究针织物结构建模提供了新方法。在对线圈建模的相关理论深入研究基础上，运用非均匀有理B样条曲线首次建立了非线性纬编线圈单元模型和组织结构模型，分析研究了线圈模型形态及形态控制的方法。 (2) 针对经典Peirce线圈模型与实际线圈结构曲线形态吻合度不够理想等问题，通过对实际线圈结构进行大量深入研究的基础上，提出了运用NURBS曲线建立了形态可控的针织纬编线圈结构模型的新观点，在织物复杂的非线性结构形态模拟方面取得了十分有效进展；论文在线圈结构模型建立的基础上，运用NURBS曲线建立了织物组织结构，为研究分析不同组织的织物性能提供了有效的研究方法。 (3) 在线圈单元模型建立与分析的基础上，分析了织物组织结构建立的方法，运用B样条曲线建立了针织物多种基本组织结构模型，并求解了三种基本组织结构模型中数据点的值，在基本组织结构模型建立的基础上，建立了变化组织的结构模型。计算了线圈模型的线圈长度，求解了线圈模型曲线上型值点坐标，运用曲线上离散的数据点反求线圈模型曲线的数学解析式，使线圈单元模型有了更好的实用性，同时使理论分析更具实用应用价值，对织物产品设计与开发、及工艺参数的优化有较好的指导意义。 (4) 在线圈结构建模分析研究的基础上，用实验的方法准确的验证了B样条曲线线圈模型的实用性：在研究结果的误差分析方面，运用了回归分析方法求解线圈模型的线圈长度和实际测量线圈长度之间的关系，得到了实际织物线圈长度预测的线性回归方程，为针织物的产品开发及织物性能研究等提供了十分有益的参考。 (5)在线圈结构建模仿真分析研究的基础上，设计、开发了针织物结构仿真软件的系统框架，基于OpenGL三维图像系统的原理与方法，开发了线圈单元模型及组织结构模型NURBS曲线显示的程序。所开发的软件流程清晰，结构合理，程序简捷，仿真效果较好、实用性强。 国内针织物结构模型的研究尚处于研究初期，缺乏有效的研究理论和分析设计方法的指导。本课题的研究在针织物线圈结构建模理论研究与计算机织物仿真方面作了一些有益的探索与尝试，特别在线圈结构建模分析研究方面取得了积极进展，建立了具有较好适用性的针织物结构模型，为针织物结构模型的深入研究和仿真奠定了基础。