Метод описания свойства анизотропичности деформации ткани при ее разрыве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Гафурова Н. Т., Тошева Г. Д. Метод описания свойства анизотропичности деформации ткани при ее разрыве // Молодой ученый. — 2013. — №2. — С. 33-34. — URL https://moluch.ru/archive/49/6234/ (дата обращения: 17.07.2018).

Текстильные ткани обладают существенным свойством анизотропичности по отношению как к разрывной силе, так и вызываемой ею деформации в зависимости от направления воздействия силы на ткань. Этот фактор нужно иметь в виду при конструировании одежды разнообразного назначения, технических оболочек и т. д.

Полученные ранее [1] экспериментальные данные позволяют вывести аналитическую зависимость, связывающую искомую деформацию ɩ ткани с углом α направления действия разрывной силы. Эксперименты [1] проводились для хлопчатобумажной ткани арт. Д-117 саржевого переплетения на разрывной машине РТ-250. Для анализа экспериментальных результатов используется понятие тканевого треугольника [1].

В указанной работе было получено, что плотность нитей nα на линии разрыва образца ткани связана с плотностью по основе no и по утку ny при помощи тригонометрического соотношения.

(1)

где α — угол наклона линии действия разрывной силы к направлению нитей основы.

Выражения (1) отражает присущее ткани свойство цикличности, обусловленное технологией ее производства. В (1) величина nα существенна переменная и зависит от трех параметров: no, ny, α.

В качестве первого приближения задачи о нахождении зависимости вводится следующее предложения, справедливость которого далее оправдывается при численной проверке с использованием экспериментальных данных. Допущение заключается в том, что плотность n ткани и ее деформация ɩ полагается обратно пропорционально друг-другу и связаны при этом через коэффициент K (где K вообще может быт переменным для разных углов).

Таким образом полагается, что

(2)

где ɩoдеформация образца при разрыве поперек нитей основы, а – соответственно деформации при разрыве поперек утка, .

Подставами в (1) выражение (2) и получим, что

где общий множитель K можно в дальнейшем не учитывать.

Тогда из последнего выражения следует, что

Выражение (3) представляет собой первое приближение задача по нахождению зависимость . Здесь согласно численных экспериментов

см; см (табл.1).

Произведем численный расчет по (3) с использованием и для участка углов . Шаг изменения угла в эксперименте был выбран в размере 7,5°.

Результаты расчетов занесены в таблицу 1.

Сравнение численных значений для деформации, полученной по (3) с численными результатами экспериментально [2] полученной деформации показывает их хорошее совпадение на участке углов и (см. таб.1)

Однако, на участке углов ход экспериментально [2] кривой существенно меняется. Для учета этого фактора требуется ввести второе приближение задачи для отыскания зависимости на этом участке.

Для этого произведем вспомогательные вычисления и найдем отличие экспериментальных и теоретических результатов первого приближения на этом участке при помощи выражения.

(4)

Численные результаты расчетов по (4) занесены в табл. 1,

Анализ хода кривой показывает, что эту кривую с большой степенью точности можно отразить в тригонометрическом виде:

(5)

где амплитуда см находится из (4) при (рис.2) см и частота изменения тригонометрической функции соs равно 4α.

Таким образом, обработка и анализ результатов эксперимента [2] позволяет установить, что закономерность свойства анизотропичности деформации для исследуемой ткани [3] в виде для участка углов имеет следующий вид:

см (6)

Для участка же углов явная аналитическая зависимость

(α) будет более сложной

см (7)

Результаты аналитического исследования экспериментальных результатов на разрыв хлопчатобумажной ткани саржевого переплетения арт. Д-117 показывают, что описание свойства анизотропичности деформации ткани [3] в диапазоне поддается описание при помощи тригонометрических выражений вида (6), (7).

В (6), (7) необходимые для расчетов три постоянных величин , , являются характеристиками ткани [3], найдены на основе экспериментальных данных и численно равняется: =1,76 см; =1,96 см; =2,38 см.

Для описания хода кривой , описывающей деформацию ткани [3] в зависимости от угла приложения разрывной силы, в (6) и (7) используется по частоты изменения тригонометрических функций: α и 4α в составе уравнения что такие является характеристикой уравнений (6) и (7) ткани [2].

Результаты анализа задачи в окрестности особых угловых точек α = 22,5° и α = 67,5° (см. таб.1) показывают, что здесь существуют так называемые переходные зоны от кривой (6) к кривой (7), в связи с чем возникают отклонения расчетов [2] по (6) и (7) от данных эксперимента (см. таб.1).

Это обусловлено тем, что выбранных в задаче шаг изменения угла α = 7,5° оказывается чрезмерно большим для окрестностей особых точек α = 22,5° и α =67,5° что не позволяет производить более детальное обследование хода кривой для указанных угловых точек.

Результаты, полученных в работе представляют как свой теоретический интерес для текстильного материаловедения, так и могут найти практическое приложение при конструирование разнообразных видов одежды [4].

Таблица 1

α

cosα

sinα

сos

сosα /ɩ0

sinα /ɩ90

, см

, см

ɩ = ɩэ- ɩт

Ссos

ɩ = ɩт-Ссos

Отн. от кл от , %

0

1

0


0,57

0

1,76

1,76

0



0

7,5

0,99

0,13


0,56

0,07

1,59

1,64

0,05



3

15

0,97

0,26


0,55

0,13

1,47

1,4

0,07



4

22,5

0,92

0,38

0

0,52

0,19

1,14

2,1

0,69

0

1,41

32

30

0,87

0,5

-0,5

0,5

0,25

1,33

2,6

1,27

-1,19

2,52

2

37,5

0,79

0,61

-0,87

0,45

0,31

1,32

3,0

1,68

-2,07

3,39

11

45

0,71

0,71

-1

0,4

0,36

1,32

3,7

2,38

-2,38

3,7

0

52,5

0,61

0,79

-0,87

0,35

0,4

1,33

3,58

2,15

-2,07

3,39

9

60

0,5

0,87

-0,5

0,29

0,44

1,37

2,03

0,66

-1,19

2,56

20

67,5

0,38

0,92

0

0,22

0,47

1,45

1,4

-0,05

0

1,45

3

75

0,26

0,97


0,15

0,49

1,56

1,03

-0,53



34

82,5

0,13

0,99


0,07

0,5

1,76

1,73

0,03



2

90

0

1


0

0,51

1,96

1,96

0



0


В таблице: ɩo = 1,76 см; С = 2,38 см; ɩ90 = 1,96 см.


Литература:

  1. Ғафурова Н. Т., Камилова Х. Х., Юсупов Ф. Ш. Метод исследование зависимости прочностных свойств ткани при одномерном ее растяжения в разнообразных направлениях/ Ташк. ин-т текстил. и лег. пром-сти.–Ташкент, 1996.- 41 С.: ил.-Библиогр.: 5 назв. — Рус. –Деп. в ГФНТИ ГКНТ Руз 26.11.96, № 2610 — Уз 96.

  2. Барамбойм К. Н., Анохин И. Н. Физика и химия полимерных материалов.- Киев, Ростехиздат.

  3. Mecheels O. Messungen uber den Warmeund feuchet ranst art durch Textilen. Melliand Textilberichte, 6, 1962.

  4. Коблякова Е. Б. основы проектирования рациональных размеров и формы одежды. — М.: 1984.


Основные термины (генерируются автоматически): разрывная сила, участок углов, деформация, ткань, шаг изменения угла, частота изменения, деформация ткани.


Похожие статьи

Биомеханические свойства тканей передней брюшной стенки при...

Установить параметры пластической деформации и показатели ротационного угла при релаксации напряжения в поверхностных тканях передней брюшной стенки, в пределах ее пластической деформации.

Механизм перемещения материала при равномерном...

Кроме того, участок ткани с незатянутым стежком может оказаться зажатым между лапкой и игольной пластиной, и нитепритягиватель не затянет этот

изменение угла между осью звена, совершающего сложное плоско-параллельное движение, и направляющей этого звена.

Влияние степени пластической деформации на структуру...

Для этого сечения изменение деформации схоже с ее изменением у боковых стенок.

Зерна сильно вытянуты вдоль сечения d–d, то есть под углом 45° к торцевой и боковой поверхностям пуансона.

Гистологические особенности поверхностных тканей передней...

При помощи световой микроскопии на этапах деформации поверхностных тканей ПБС за пределами пластических параметров были выявлены следующие морфологические характеристики. Гистоструктурные изменения эпидермиса заключались в атрофии пласта...

Деформации зданий и сооружений и порядок их выявления

Просадка — это сложный процесс, описывающий сильное изменение структуры грунта, его подвижки. Осадка — медленная, сравнительно небольшая деформация, которая происходит в результате уплотнения грунта под действием силы тяжести здания или сооружения.

Изучение процесса формования материалов при комплексном...

Изменение массы дисбаланса позволяет задать разную амплитуду вибрации при скорости вращения главного вала вибратора в пределах 20–50 об/с.

Оценку качества процесса деформирования осуществляли за величиной полной деформации ткани.

Изучение деформации почвы в зависимости от основных...

На рис.5 показано изменение углов продольного и бокового скалывания в зависимости от угла крошения лемеха.

Уменьшение угла продольного скалывания приводит к увеличению зоны распространения деформации почвы впереди лапы.

Исследование влияния деформационных свойств...

Упругая деформация возникает потому, что под воздействием внешней силы, происходят небольшие изменения средних расстояний между частицами полимеров

При этом, межмолекулярные межатомные связи сохраняются, а валентные углы немного увеличиваются.

Напряженно-деформированное состояние режущей части...

Определение критических значений деформации и напряжения режущей части сверла

Целью данного исследования явилось моделирование изменения напряженно-деформированного

Для сверла была принята следующая геометрия заточки: 2φ (угол при вершине) = 118°; ψсв...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Биомеханические свойства тканей передней брюшной стенки при...

Установить параметры пластической деформации и показатели ротационного угла при релаксации напряжения в поверхностных тканях передней брюшной стенки, в пределах ее пластической деформации.

Механизм перемещения материала при равномерном...

Кроме того, участок ткани с незатянутым стежком может оказаться зажатым между лапкой и игольной пластиной, и нитепритягиватель не затянет этот

изменение угла между осью звена, совершающего сложное плоско-параллельное движение, и направляющей этого звена.

Влияние степени пластической деформации на структуру...

Для этого сечения изменение деформации схоже с ее изменением у боковых стенок.

Зерна сильно вытянуты вдоль сечения d–d, то есть под углом 45° к торцевой и боковой поверхностям пуансона.

Гистологические особенности поверхностных тканей передней...

При помощи световой микроскопии на этапах деформации поверхностных тканей ПБС за пределами пластических параметров были выявлены следующие морфологические характеристики. Гистоструктурные изменения эпидермиса заключались в атрофии пласта...

Деформации зданий и сооружений и порядок их выявления

Просадка — это сложный процесс, описывающий сильное изменение структуры грунта, его подвижки. Осадка — медленная, сравнительно небольшая деформация, которая происходит в результате уплотнения грунта под действием силы тяжести здания или сооружения.

Изучение процесса формования материалов при комплексном...

Изменение массы дисбаланса позволяет задать разную амплитуду вибрации при скорости вращения главного вала вибратора в пределах 20–50 об/с.

Оценку качества процесса деформирования осуществляли за величиной полной деформации ткани.

Изучение деформации почвы в зависимости от основных...

На рис.5 показано изменение углов продольного и бокового скалывания в зависимости от угла крошения лемеха.

Уменьшение угла продольного скалывания приводит к увеличению зоны распространения деформации почвы впереди лапы.

Исследование влияния деформационных свойств...

Упругая деформация возникает потому, что под воздействием внешней силы, происходят небольшие изменения средних расстояний между частицами полимеров

При этом, межмолекулярные межатомные связи сохраняются, а валентные углы немного увеличиваются.

Напряженно-деформированное состояние режущей части...

Определение критических значений деформации и напряжения режущей части сверла

Целью данного исследования явилось моделирование изменения напряженно-деформированного

Для сверла была принята следующая геометрия заточки: 2φ (угол при вершине) = 118°; ψсв...

Задать вопрос