机织物双向拉伸实验方法与力学性能研究

论文摘要

织物在实际使用过程中,受到的并非单一形式的破坏,而是复杂应力的共同作用。在拉伸性能上开始采用双向拉伸进行评价。由于仪器和实验方法的限制,我国对织物双向拉伸性能的研究还很少。本课题旨在研究双向拉伸的实验方法,确保实验结果客观地反映织物的双向力学性能,以便评价织物在复杂受力条件下被破坏的难易程度,并为力学性能更为合理的织物结构设计提供依据。本文首先进行了常规力学性能测试,并初步探讨了一方向固定、另一方向受拉的双向拉伸。其次,借助于数字散斑相关方法,在国产3D复合材料力学分析系统上研究了双向拉伸的实验方法。最后,从组织和密度两方面分析了不同结构参数对单向和双向力学性能的影响。结果表明:顶破、撕裂和拉伸性能之间有着一定的联系;双向拉伸实验方法中,选择十字圆弧形试样形状,采用贴衬的方式加强试样的夹持区、过渡区及角部,加强材料应满足伸长率大于试样、断裂强度小于试样,实验参数中预加张力为5N,拉伸隔距为100mm,拉伸速度为50mm/min,双向拉伸曲线及试样破坏图表明该实验方法满足评价原则;结构参数中纬密增大,顶裂强度增大,纬向撕裂强度减小,单向与双向拉伸的经向断裂强度减小,纬向断裂强度增加,且当组织为平纹、经纬密为1:1.1左右时,可得到经、纬同性结构的织物;组织上,常规力学性能和双向力学性能强度值均表现为平纹>斜纹>缎纹,表明交织阻力越大,织物力学性能越优。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 织物力学性能研究概述
• 1.1.1 织物力学的研究历史
• 1.1.2 织物力学的研究现状
• 1.1.3 织物力学研究的发展趋势
• 1.2 双向拉伸研究概述
• 1.2.1 双向拉伸的产生方式
• 1.2.2 双向拉伸在非纺织材料上的应用研究
• 1.2.3 双向拉伸在纺织结构的织物上的应用研究
• 1.2.4 单向拉伸与双向拉伸之间的联系
• 1.2.5 织物双向拉伸研究的主要问题
• 1.3 数字散斑相关方法的原理及应用现状
• 1.3.1 数字散斑相关方法的基本原理
• 1.3.2 二维数字散斑相关方法的应用现状
• 1.4 本课题研究的意义、内容及方法
• 1.4.1 本课题研究的目的与意义
• 1.4.2 本课题的研究内容与方法
• 第2章 机织物常规力学性能分析
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法与方案设计
• 2.3.1 顶裂性能测试
• 2.3.2 撕裂性能测试
• 2.3.3 单向拉伸性能测试
• 2.3.4 不同时的双向拉伸性能测试
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 顶裂性能
• 2.4.2 撕裂性能
• 2.4.3 单向拉伸性能
• 2.4.4 不同时的双向拉伸性能
• 2.4.5 不同受力形式下织物力学性能相关性分析
• 2.5 小结
• 第3章 双向拉伸实验方法的研究
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验仪器
• 3.3 试样形状设计
• 3.3.1 实验准备
• 3.3.2 实验结果与分析
• 3.4 加强方法研究
• 3.4.1 加强部位的确定
• 3.4.2 加强方式的选择
• 3.4.3 加强方式的影响
• 3.4.4 加强用衬布的选择
• 3.5 实验参数的选择
• 3.5.1 实验准备
• 3.5.2 实验结果与分析
• 3.6 双向拉伸实验方法的评价
• 3.6.1 评价原则
• 3.6.2 评价结果
• 3.7 小结
• 第4章 结构参数对机织物力学性能的影响
• 4.1 实验材料
• 4.2 实验仪器及实验方法
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 顶裂性能
• 4.3.2 撕裂性能
• 4.3.3 单向拉伸性能
• 4.3.4 不同时的双向拉伸性能
• 4.3.5 双向同时拉伸性能
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢