Одноцикловые характеристики изделия при растяжении

Механические свойства изделий

brezent.net/read/01/10.htm

Определение одноцикловых характеристик про­исходит при полном одноразовом осуществлении цикла «нагрузка - разгрузка - отдых «и всегда выполняется без доведения образца до разрушения.

Эти характеристики хорошо отражают особен­ности деформации текстильных материалов.

В настоящие время принято использовать два ме­тода растяжения образцов и освобождения их от нагру­зок:

• быстрое растяжение образца до заданного пре­дела с последующим длительным выдерживанием, затем быстром освобождением от растяжения и длительным отдыхом. Параметры растяжения могут определятся либо постоянством усилия, либо постоянством дефор­мирования, составляющими определенную долю от раз­рывного. Приборами для этого метода служат различные типы релаксометров (постоянство усилия) или экстензометров (постоянство деформирований)
• медленное растяжение до достижения заданного предела параметра и такое же освобождение от растя­жения с последующим отдыхом или без него. Этот метод осуществляется на разрывных машинах, снабженных диаграмными устройствами для записи кривых растя­жения. В России применяется довольно редко. Полная деформация текстильных материалов слагается из обра­тимой части (упругая и эластическая) и необратимой (пластическая),

Упругая часть деформации обусловлена неболь­шим увеличением валентных углов в полимерах, обра­зующих волокна и незначительными изменениями свя­зей между волокнами. Упругая деформация распростра­няется со скоростью распространения звука в исследуе­мом материале, поэтому зафиксировать ее в практиче­ских исследованиях невозможно. В текстильном мате­риаловедении все составные части деформации фикси­руются в период отдыха и первый момент регистрации изменения удлинения проводят через 2 - 5секунд. За этот период времени исчезает не только упругая, но и неко­торая доля эластической деформации, поэтому эту часть деформации принято называть быстрообратимой.

Эластическая часть полной деформации возника­ет за счет обратимых изменений конфигурации: макро­молекул в полимерах, волокон в нитях и нитей в издели­ях. Эластическая часть деформации в текстильных ма­териалах в связи с особенностями их строения проявля­ется в течении очень длительного времени. При испыта­ниях отдых ограничивают несколькими часами. Появ­ляющуюся за это время часть деформации называют медленнообратимой.

Пластическая часть полной деформации, возни­кает под воздействием силы, за счет необратимых изме­нений внешних и внутренних связей (смещений макро­молекул, волокон, нитей). Так как испытания ограниче­ны во времени, часть эластической деформации попада­ет в пластическую, поэтому ее называют необратимой или чаще - остаточной.

Следует отметить, что все три вида проявляются как в период нагружения, так и в период отдыха одно­временно, но с различными скоростями.

При испытаниях на релаксометре, к образцу, имеющими начальную длину L₀, прикладывается стати­ческая нагрузка, под действием которой образец начи­нает удлиняется, при этом у него одновременно разви­ваются все три компонента деформации. К концу вре­мени нагружения его длина становится L₁, после чего груз снимается и его длина за короткий промежуток времени (2 - 5 секунд) становится равной L₂, а затем после длительного отдыха L₃.

Тогда можно условно рассчитать все составляю­щие полной деформации:

- быстрообратимая деформация

Поскольку начальная длина испытуемого образ­ца может быть различной, одноцикловые характеристи­ки принято выражать в относительных единицах, т. е. в процентах от первоначальной длины образца, мм.

- полная (общая) деформация

Иногда рассчитывают долю каждой деформации в общей:

а сумма долей деформаций

Δбо+Δмо+Δост=1 (10. 33)

Изменение деформации во времени в период

"нагрузка - разгрузка - отдых" можно представить в виде графика (рис. 10. 6.)

Рис. 10. 6. Кривая изменения деформации растяжения нити при одноцикловом нагружении:

общ - полная (общая) деформация, l бо - быстрообратимая деформация,

мо - медленнообратимая деформация, l ост - остаточная деформация, lмо - медленнообратимая деформация, Тη - время действия нагрузки, То - время отдыха образца после разгрузки.

При испытаниях с сохранением постоянства де­формации в период цикла нагружения графическая за­висимость имеет вид показанный на рис. 10. 7.

Pиc. 10. 7. Изменение удлинения образца при испытании с постоянной

деформацией при погружении Значение полной и составных частей деформации не­которых видов нитей и изделий приведены в таблице 10. 4.

Таблица 10. 4.

Значения полной деформации растяжения некоторых видов нитей, изделий и ее составных частей

Вид нити	Полная деформация в%	Компоненты полной деформации, в %
быстрообратимая	медленно - обратимая	необратимая
Хлопчатобумажная пряжа (кардная) Т=25 текс	3,7	0,8	0,9	2,0
Льняная пряжа (сухого прядения) Т=72 текс	1,8	0,4	0,2	1,2
Шерстяная пряжа (гребенная) Т=42 текс	3,7	1,1	0,8	1,8
Вискозная комплексная нить Т=9 текс	6,4	0,7	1,2	4,5
Капроновая комплекс­ная нить Т=5 текс	6,3	4,8	1,3	0,2
Эластик капроновый Т=25 текс	210,6	166,4	10,5	33,7
Бязь хлопчатобумажная основа уток	7 9	1,7 2,7	0,8 2,3	4,5 14,0
Трикотаж, трико, сукно вискозный подлине пригарине	23,0 34,5	9,0 13,1	6,0 7,6,., '	8,0 13

Изгиб

Текстильные материалы обладают очень малым сопротив­лением к изгибающим условиям, они изгибаются даже под дейст­вием собственного веса. В текстильном материаловедении изучают полуцикловые неразрывные характеристики, одноцикловые нераз­рывные и многоцикловые разрывные и неразрывные.