机织物拉伸—伸长性能研究

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1、摘要本文分别以Peirce的织物结构模型和锯齿状模型为出发点，对拉伸过程中织物单根经纬纱交织点处受力进行分析。在分析Peirce的织物结构模型中，提出了织物在拉伸过程中的变形主要由弹性变形和几何变形组成的假设。并在这个假设的前提下，对拉伸过程中织物单根经纬纱交织点处受力进行分析，依据牛顿第二定律及动量矩守恒定理，结合其他一些弹性力学理论，并利用力的平衡原理，分别推导出了平纹织物和2／i斜纹织物拉伸—伸长的数学模型。在分析锯齿状模型中，以锯齿状模型为出发点，对拉伸过程中织物单根经纬纱受力进行分析，依据纱线的总应变能主要包括三部

2、分：伸长应变能，压缩应变能和弯曲应变能并结合Castigliano原理及其他一些力学理论，推导出了计算平纹织物拉伸一伸长的数学模型。以上模型综合考虑了织物的结构参数如纱线的弹性系数，经纬纱线的特数，体积重量以及经纬密度，经纬纱线之间的摩擦系数等多种因素对织物拉伸伸长的影响。以平纹织物和斜纹织物为例，采集多种样品进行实验，并将实验数据与理论计算数据进行对比，结果吻合较好，从而验证了织物拉伸—伸长模型的准确程度。同时把通过两种方法得出的数学模型进行对比，进一步验证数学模型的准确程度。依据已验证的数学模型，编制有关应用程序，从理论

3、上将织物的各种结构参数分别对织物拉伸一伸长的影响进行模拟分析，并绘制成图，所得变化规律与实际影响规律相同。本文的意义在于：从理论与实践上，建立了织物结构参数与织物拉伸力一伸长量之间的关系，使在织物设计之前就能够预先估算织物的机械物理性能，为织物的开发设计提供了理论依据。关键词：机织物，结构参数，拉伸伸长性能，力学分析，数学模型ABSTRACTPeirce’srigid--threadmodelofthewovenfabricandindented(straight1ine)modelhavebeenemployedasast

4、artingpoint，therelationshipamongstrengthswhichactontheinterweavepointoftheindividualwarpandweftoffabricsduringtheprocessofstretchinghasbeendealtwith．DuringtheanalysisofthePeirce’smodel，accordingtotheNewton’stawofmotionandthelawofconservationofmomentum，combiningwith

5、othermechanicaItheories，theconclusionthatthedeformationoffabricsiscomposedofelasticdeformationandgeometricdeformationhasbeenachieved．Andaccordingtothelawofequilibrium，themathematicalmodelsforcalculatingtheload—extentionofplainwovenfabricshavebeensetuprespectively．D

6、uringtheanalysisoftheindentedmodel，accordingtothepresumedconditionsandCastiglianotheroy，themathematicalmodelsforcalculatingtheload——extentionofplainwovenfabricshavebeensetup．Theabovemodelstakeintoaccounttheeffectsbetweenstructuralparameteroffabricsandload--extentio

7、noffabricsgenerally．Amongthemthestructuralparameteroffabricscomposetheelasticconstantofyarns，thefinenessofwarpandweft，structureandwarpdensityandweftdensityoffabrics．Toconfirmthosemodels，manyplain---臂ovensamplesand2／1wovensampleshavebeencollected．Bymeansofexperiment

8、andnumericalcalculation，theagreementbetweenthecalculatedresultsandtheexperimentaldataissatisfactoriiyobtained．Thisconfirmstheexactdegreeofthosema