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在环锭纺纱过程中,加捻三角区是纱线成形过程中的一个关键区域,其几何形态直接决定纤维在三角区内的受力分布以及纤维在纱体中的排列,进而影响纱线综合质量。对加捻三角区的研究一直伴随着纺纱技术的发展,是纺纱技术研究的关键。目前国内外对三角区内纤维受力的研究主要集中在数学理论分析阶段,研究过程中不仅需要进行繁琐复杂的数学计算,而且未考虑纤维之间的相互摩擦以及纤维的扭转等问题。针对此,本文基于有限元方法对加捻三角区内纤维受力进行全面分析,实现三角区内纤维受力有限元模型的简单快捷构建,同时考虑三角区内纤维扭转与纤维弯曲等问题,得到更加直观的分析结果。本文采用有限元软件ANSYS对环锭纺纱中对称加捻三角区、非对称加捻三角区和赛络纺中加捻三角区内包括纤维张力和纤维扭矩的纤维受力分布进行全面分析。首先,根据加捻三角区的几何尺寸和纤维力学性能构建加捻三角区的有限元模型;其次,定量分析了不同纺纱参数包括纱支数、纱线捻系数、纺纱锭速、纺纱偏移量、赛络纺中双喇叭口间距与三角区内纤维张力分布之间的关系,并结合实际纺纱实验定性分析了纤维在三角区内受力分布对纱线综合质量的影响。研究结果表明,对于三角区内纤维张力:当选择同一纺纱参数时,与环锭纺三角区内纤维张力比较,赛络纺三角区内纤维张力相对较小,在加捻过程中,纤维不易发生断裂而伸出纱体表面,减少成纱毛羽;当纺纱参数包括捻系数、纺纱锭速与双喇叭口间距增加或者纱支数减小,会使得三角区内纤维张力增加,使得纤维之间的相互抱合力增加,从而有利于成纱强力,但同时纤维可能因张力过大发生断裂而形成毛羽,影响纱线条干。对于三角区内纤维扭矩:当选择同一纺纱参数时,与环锭纺相比,赛络纺三角区内纤维扭矩相对较小,纤维因加捻而形成的纤维扭矩相对较小,从而使得成纱的残余扭矩减小;当纱线捻系数、纺纱锭速以及赛络纺双喇叭口间距增加,三角区内纤维扭矩增加,纤维在成纱体内的残余扭矩增加。