第五章 纺织纤维的力学性质案例实例.ppt

第五章 纤维的力学性质 第一节 纤维的拉伸性质 一、纤维的拉伸曲线与性能指标 1．拉伸曲线 2．拉伸性能指标 图5-1 纺织纤维的拉伸曲线 图5-2 纤维屈服点的确定 二、常见纤维的拉伸曲线 图5-3 不同纤维的应力-应变曲线 图5-4 产业用纤维的应力-应变曲线 三 、 纤维拉伸性质的测量 1．摆锤式强力仪 2．秤杆式强力仪 图5-5 摆锤式强力仪 图5-6 秤杆式拉伸仪 3．电子强力仪 图 5-7 电子强力仪的测试原理示意图 四、拉伸断裂机理及影响因素 1. 纤维的拉伸破坏机理 图5-8 纤维拉伸断裂时的裂缝和断裂面 2. 影响纺织纤维拉伸性质的因素 图5-9不同取向度纤维的应力应变曲线 图5-10 聚丙烯纤维结晶度对拉伸性能的影响 表5-1 低速和高速试验结果对比 试样 v(%/秒) pb (N/tex) ?b (%) E0 (N/tex) 高强 锦纶 1/60 5000 0.55 0.67 16.7 14.7 3 5 强力 粘胶 1/60 2000 0.56 0.80 5.4 5.2 14 22 玻璃 纤维 1/60 1000 0.42 0.54 1.8 1.8 22 28 五、束纤维的拉伸性质 1．实验研究 2. 理论表达 图5-14 平行纤维束的比应力-应变曲线 第二节 纤维力学性能的时间依赖性 一 、 应力松弛和蠕变 1．定义 图5-15 纤维的应力松弛曲线 图5-16 纤维的蠕变及蠕变回复曲线 2．几种形变 3．对时间和温度的依赖性 图5-17 羊毛纤维在不同负荷下的蠕变 图5-18 羊毛纤维在不同温度下的蠕变 图5-19 羊毛在不同相对湿度下的应力松弛 图5-20 涤纶在不同拉伸速率下的应力松弛 二 、纤维的弹性 1．弹性的指标 2．影响纤维弹性的因素 图5-21 等速伸长和等加负荷试验机拉伸图 三 、纤维的动态力学性质 图5-22 动态拉伸性能应力、应变和模量关系图 图5-23 纤维的频率力学谱 四、基本力学模型 1．力学模型的基本元件 图5-24 虎克弹簧及牛顿粘壶应力-应变模型 2．描述纤维粘弹性的几个力学模型 图5-25 马克思威尔模型及其应力松弛曲线 图5-26 Voigt模型及其蠕变和蠕变回复曲线 图5-27 三元件模型及其蠕变和蠕变回复曲线 五、 纤维的疲劳 1．疲劳破坏形式 图5-28 纤维的多次拉伸循环 图5-29 纤维的重复拉伸疲劳图