CN112069458A - 一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，估测所述网眼绒布保暖性的因素为：网眼和绒面的结构，包括以下步骤：S1、织针排列的矩阵化，得织针矩阵；S2、网眼绒布正面、反面的三角矩阵化，得三角矩阵；S3、所述织针矩阵与三角矩阵进行矩阵乘法运算，得表示所述网眼绒布的矩阵；S4、通过所述网眼绒布的矩阵，采用网眼绒布保暖性算法，得到所述网眼绒布的保暖性。本发明采用数学估算的方法对网眼绒布进行保暖性的评价，并且还可以直接根据保暖性的要求得到特定的网眼绒布；同时把面料属性的估算和面料的开发都转化为矩阵运算为电子智能开发面料提供可能性。

Description

一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法。

背景技术

“春秋乱穿衣”是一种因为季节交替而引起的常见现象，这触发了我们对织物保暖性的深入思考。即我们不再满足“冬天多穿点，夏天少穿点”如此简单的判断，我们需要进行一些更为细致的思量。

以往对织物保暖性的判定大多在面料完成之后进行测量，无法做到在完成面料之前先对面料的保暖性进行一个预估。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，采用数学估算的方法对网眼绒布进行保暖性的评价，并且还可以直接根据保暖性的要求得到特定的网眼绒布；同时把面料属性的估算和面料的开发都转化为矩阵运算为电子智能开发面料提供可能性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

提供一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，估测所述网眼绒布保暖性的因素为：网眼和绒面的结构，包括以下步骤：

S1、织针排列的矩阵化，得织针矩阵；

S2、网眼绒布正面、反面的三角矩阵化，得三角矩阵；

S3、所述织针矩阵与三角矩阵进行矩阵乘法运算，得表示所述网眼绒布的矩阵；

S4、通过所述网眼绒布的矩阵，采用网眼绒布保暖性算法，得到所述网眼绒布的保暖性。

优选地，S1中，采用变换函数f将矩阵B转化为矩阵A，所述函数表达式为：

f(B)＝A

其中，所述矩阵B为任意普通单面针织圆机的织针排列，所述织针排列为：

优选地，所述函数f的具体运算如下：

其中，E为单位阵，且N_ak，k＝1，2，3，4对所述矩阵B的作用是相同的，即：

其中，a_k记录使N值增加所在的位置，如k＝1，则a_k＝(1，2)，即第一列和第二列使N值增加的，即：

由于a_k的存在，f函数为可逆函数，即：

f^--1(A)＝B。

优选地，S2中，所述网眼绒布的正面和反面存在对应关系R，所述正反面二元对应关系的表达式为：

所述网眼绒布以网眼面为正面，以绒面为反面，形成网眼面的三角排列为四组，形成由集圈和浮线形成的结构再经过拉毛而成的绒面的三角为两个，即：

现令C₁···C₄形成一个集合C，即C＝{C₁···C₄}，令D₁···D₄形成一个集合D，即D＝{D₁···D₄}；分别在所述集合C和集合D中任取一个元素，两者形成正反面关系，即-R(C_p，D_q)(p＝1，2，3，4，q＝1，2)；即得三角矩阵G为：

其中，所述三角矩阵G为关系阵，不同的关系阵和相同织针矩阵配合，以形成不同的织物结构。

优选地，S3中，所述织针矩阵和三角矩阵之间采用矩阵乘法运算，即得矩阵H，所述矩阵H代表织物结构，所述矩阵算法表示为：

其中，数值乘以关系满足以下等式：

其中k＝1，2，3，4，p＝1，2，3，4，q＝1，2；采用H^B表示一种运算，即按照织针排列的指示排列对应的三角；表示某种织物的一个基本结构，一个织物是由很多但可数个所述基本结构的循环组成的，包括横着循环延伸和纵着循环延伸，所述横纵看作是一对去向关系，用(m，n)分别表示横向和纵向循环的次数，将织物F表示为：

F＝(m，n)H^B。

优选地，S4中，所述基本结构的子结构简称为子结构，所述子结构与保暖系数之间存在映射l_c：C→C_c和l_d：D→D_d；

其中C_c和D_d分别表示正反两面的保暖系数集，合并即得：

以网眼面为正面，成绒面为反面，存在函数L将所述子结构中的正反关系转换成数值，所述函数L的具体形式为：

其中，p＝4，q＝2，k＝4，当N_ak(B)＝1时，有L(-R(C_p，D_q))＝l_c(C_p)·l_d(D_q)，根据等式：

即得：

将所述函数L(x)作用到所述关系阵H为：

L(H)；

即得：

所述矩阵H_L为一个样品集，每一元则为一个样品，E(H_L)表示所述样品集的均值，s(H_L)表示样品标准偏差，计算所述网眼绒布的保暖性，即：

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

采用数学估算的方法对网眼绒布进行保暖性的评价，并且还可以直接根据保暖性的要求得到特定的网眼绒布；同时把面料属性的估算和面料的开发都转化为矩阵运算为电子智能开发面料提供可能性；本发明采用的矩阵是被赋予特定的纺织专业含义的矩阵，脱胎于线性代数，拥有自身算法，并对网眼绒布保暖性的估计简单且有效。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，估测所述网眼绒布保暖性的因素为：网眼和绒面的结构，包括以下步骤：

S1、织针排列的矩阵化，得织针矩阵；

S2、网眼绒布正面、反面的三角矩阵化，得三角矩阵；

S3、所述织针矩阵与三角矩阵进行矩阵乘法运算，得表示所述网眼绒布的矩阵；

S4、通过所述网眼绒布的矩阵，采用网眼绒布保暖性算法，得到所述网眼绒布的保暖性。

作为一个优选实施例，S1中，采用变换函数f将矩阵B转化为矩阵A，所述函数表达式为：

f(B)＝A

其中，所述矩阵B为任意普通单面针织圆机的织针排列，所述织针排列为：

作为一个优选实施例，所述函数f的具体运算如下：

其中，E为单位阵，且N_ak，k＝1，...，n(此处n＝4)对所述矩阵B的作用是相同的，即：

其中，a_k记录使N值增加所在的位置，如k＝1，则a_k＝(1，2)，即第一列和第二列使N值增加的，由此得到：

由于a_k的存在，f函数为可逆函数，即有：

f^--1(A)＝B。

作为一个优选实施例，S2中，布面的正面和反面存在对应关系R，所述正反面二元对应关系的表达式为：

所述网眼绒布以网眼面为正面，以绒面为反面，形成网眼面的三角排列给出四组，形成由集圈和浮线形成的结构再经过拉毛而成的绒面的三角给出两个：

其中，三角中的小成圈三角，通常表示为

但在没有找到相应字符，所以用Δ代替；

其中，C₁···C_n(n＝4)是所能给出的每组三角排列的指代字符，后面则是具体的三角排列，能形成一种具体结构，c₁···c_n是这种结构所具有的保暖系数；D₁···D_n(n＝2)是所能给出的每组三角排列的指代字符，后面则是具体的三角排列，能形成一种具体结构，d₁···d_n是这种结构所具有的保暖系数；现令C₁···C_n形成一个集合C，即C＝{C₁···C_n}，令D₁···D_n形成一个集合D，即D＝{D₁···D_n}；根据实际的织造情况，分别在集合C和集合D中任取一个元素，两者形成正反面关系，即-R(C_p，D_q)(p＝1，2，3，4，q＝1，2)；在实际织造中，织针排列的轨道数和三角排列的轨道数相同，所述矩阵B有四个轨道，由此将三角矩阵G排成以下形式：

其中，所述三角矩阵G为关系阵，不同的关系阵和相同织针矩阵配合，以形成不同的织物结构。

作为一个优选实施例，S3中，织针矩阵和三角矩阵之间采用矩阵乘法运算，采用所述矩阵乘法运算得到矩阵H，所述矩阵H代表多种织物结构，所述所述矩阵算法表示为：

H＝AG。

作为一个优选实施例，所述矩阵算法的具体运算为：

其中，所述矩阵乘法与常规矩阵不同之处有两点：第一，是数值阵和关系阵相乘；第二，增加了转置运算；数值乘以关系满足以下等式：

其中k＝1，2，3，4，p＝1，2，3，4，q＝1，2；采用H^B表示一种运算，即按照织针排列的指示排列对应的三角；表示某种织物的一个基本结构，一个织物是由很多但可数个所述基本结构的循环组成的，包括横着循环延伸和纵着循环延伸，所述横纵看作是一对去向关系，用(m，n)分别表示横向和纵向循环的次数，将织物F表示为：

F＝(m，n)H^B。

作为一个优选实施例，S4中，所述基本结构的子结构简称为子结构，所述子结构与保暖系数之间存在映射l_c：C→C_c和l_d：D→D_d，分别为正面上的映射和反面上的映射；

其中C_c和D_d分别表示正反两面的保暖系数集，将其合并为一个映射则有：

以网眼面为正面，成绒面为反面，存在一个函数L将所述子结构中的正反关系转换成数值，所述函数L的具体形式为：

其中，p＝4，q＝2，k＝4，当N_ak(B)＝1时，有L(-R(C_p，D_q))＝l_c(C_p)·l_d(D_q)，根据等式：

可得：

将所述函数L(x)作用到所述关系阵H记为：

L(H)；

则得到一个数值阵H_L，根据计算得H_L具体为：

所述矩阵H_L为一个样品集，每一元则为一个样品，用E(H_L)表示所述样品集的均值，用s(H_L)表示样品标准偏差，用以下算法计算网眼绒布的保暖性，即：

其中，所述网眼绒布的保暖性主要由所述子结构保暖性的均值决定，各所述子结构的不匀性一定程度削弱所述保暖性。

作为一个优选实施例，对所述H_L中的各个保暖系数赋值，所述赋值与所用的材料有关。

作为一个优选实施例于，所述所用的材料为四根纱线：一根为成绒面，三根为网眼面；所述成绒面所用的纱线的粗度至少是所述网眼面较粗纱线的两倍，而三根所述网眼面纱线则有两根粗细差别不大，另一根的纱线的粗细是两根粗细差别不大的纱线之和的十分之一；将两轨道的常规的三线绒布的正面子结构和反面子结构的保暖系数设为6，所有其他子结构皆与其相比定值，具体赋值为：

可得H_L的数值形式为：

根据所述保暖性算法，算得g(H_L)＝2.86；算得的两轨道三线绒布和最常见的三轨道三线绒布的保暖性分别为36和24；

有明显不同可以使其保暖性降至常见绒布的一半以下，不至于过低可使其保暖性大于等于8，如此找到一个矩阵X，使其满足：

其中，矩阵X的初始值任意给出，且受到织造条件的限制，直到其满足上述条件为止；

给出一个矩阵X_L为：

其保暖性值g(X_L)＝8.61，是满足要求的，利用所述矩阵X_L，推测其矩阵乘法进而推算出来的上机织造的指针排列和三角排列为：

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，估测所述网眼绒布保暖性的因素为：网眼和绒面的结构，包括以下步骤：

S1、织针排列的矩阵化，得织针矩阵；

S2、网眼绒布正面、反面的三角矩阵化，得三角矩阵；

S3、所述织针矩阵与三角矩阵进行矩阵乘法运算，得表示所述网眼绒布的矩阵；

S4、通过所述网眼绒布的矩阵，采用网眼绒布保暖性算法，得到所述网眼绒布的保暖性。

2.根据权利要求1所述的估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，S1中，采用变换函数f将矩阵B转化为矩阵A，所述函数表达式为：

f(B)＝A

其中，所述矩阵B为任意普通单面针织圆机的织针排列，所述织针排列为：

3.根据权利要求2所述的估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，所述函数f的具体运算如下：

其中，E为单位阵，且N_ak，k＝1，2，3，4对所述矩阵B的作用是相同的，即：

其中，a_k记录使N值增加所在的位置，如k＝1，则a_k＝(1,2)，即第一列和第二列使N值增加的，即：

由于a_k的存在，f函数为可逆函数，即：

f^--1(A)＝B。

4.根据权利要求1所述的估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，S2中，所述网眼绒布的正面和反面存在对应关系R，所述正反面二元对应关系的表达式为：

所述网眼绒布以网眼面为正面，以绒面为反面，形成网眼面的三角排列为四组，形成由集圈和浮线形成的结构再经过拉毛而成的绒面的三角为两个，即：

现令C₁…C₄形成一个集合C，即C＝{C₁…C₄}，令D₁…D₄形成一个集合D，即D＝{D₁…D₄}；分别在所述集合C和集合D中任取一个元素，两者形成正反面关系，即-R(C_p，D_q)(p＝1,2,3,4，q＝1,2)；即得三角矩阵G为：

其中，所述三角矩阵G为关系阵，不同的关系阵和相同织针矩阵配合，以形成不同的织物结构。

5.根据权利要求3或4所述的估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，S3中，所述织针矩阵和三角矩阵之间采用矩阵乘法运算，即得矩阵H，所述矩阵H代表织物结构，所述矩阵算法表示为：

其中，数值乘以关系满足以下等式：

其中k＝1，2，3，4，p＝1，2，3，4，q＝1，2；采用H^B表示一种运算，即按照织针排列的指示排列对应的三角；表示某种织物的一个基本结构，一个织物是由很多但可数个所述基本结构的循环组成的，包括横着循环延伸和纵着循环延伸，所述横纵看作是一对去向关系，用(m，n)分别表示横向和纵向循环的次数，将织物F表示为：

F＝(m，n)H^B。

6.根据权利要求5所述的估测网眼绒布保暖性的矩阵算法，其特征在于，S4中，所述基本结构的子结构简称为子结构，所述子结构与保暖系数之间存在映射l_c：C→C_c和l_d：D→D_d；

其中C_c和D_d分别表示正反两面的保暖系数集，合并即得：

以网眼面为正面，成绒面为反面，存在函数L将所述子结构中的正反关系转换成数值，所述函数L的具体形式为：

其中，p＝4，q＝2，k＝4，当N_ak(B)＝1时，有L(-R(C_p,D_q))＝l_c(C_p)·l_d(D_q)，根据等式：

即得：

将所述函数L(x)作用到所述关系阵H为：

L(H)；

即得：

所述矩阵H_L为一个样品集，每一元则为一个样品，E(H_L)表示所述样品集的均值，s(H_L)表示样品标准偏差，计算所述网眼绒布的保暖性，即：