分形結(jié)構(gòu)對繩索拉伸性能的影響.pdf

1、等模量即等軌跡長度，以達到伸長的同步和相等。若假設(shè)繩索構(gòu)成的各單獨線繩的力學性質(zhì)一致，則各線繩在其中所走的軌跡長度相同，便可以成為繩索受力拉伸時各線繩同時受力、同時遭受破壞的基礎(chǔ)，即表現(xiàn)出等模量的特征。若各線繩形成最后繩索產(chǎn)品的過程中，其排列構(gòu)造是分形結(jié)構(gòu)體，在理論上可以達到最理想和最穩(wěn)定的繩索。上述兩條的組合可能在理論建模和繩索結(jié)構(gòu)優(yōu)化上提出科學建議和力學性質(zhì)上的理論創(chuàng)新，對指導繩索結(jié)構(gòu)的合理化和繩拉伸性的理論估計提供依據(jù)。
　

2、　本文采用切斷稱重法測量了丙綸、滌綸纖維的線密度，在此基礎(chǔ)上用XQ-2纖維強伸度儀測試了丙綸、滌綸單纖維的拉伸性能，并對兩者的拉伸性能進行了比較；對繩索進行拆解，測量各級結(jié)構(gòu)的直徑、螺距，同時觀察了繩索的截面堆砌結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上完成繩索密度、各級線密度、各級螺旋角的測量，并計算了取向角、取向度和軌跡長度，最后對繩索的線密度、密度、螺距、捻回角、取向度和軌跡長度進行了討論。結(jié)果表明，丙綸單纖維的拉伸斷裂伸長率和斷裂比功比滌綸單纖維的要大，

3、而拉伸斷裂強度和模量比滌綸單纖維要小。
　　本文對6mm、8mm、10mm、12mm丙綸捻繩和6mm、8mm、10mm、12mm滌綸捻繩進行了環(huán)氧樹脂固化、復合材料切割機切割、MP-2型磨拋機打磨處理，然后用體視顯微鏡觀察了各種捻繩的截面結(jié)構(gòu)并拍攝了照片，并拆解各繩索試樣觀察了截面堆砌結(jié)構(gòu)和測量結(jié)構(gòu)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上用CATIA軟件構(gòu)建了各種捻繩截面的均等面積和圓形化的堆砌結(jié)構(gòu)理論模型，計算了各種捻繩試樣的分形維數(shù)。結(jié)果表明，捻繩的

4、截面結(jié)構(gòu)具有分形結(jié)構(gòu)，且存在復合的分形結(jié)構(gòu)；捻繩的分形維數(shù)在1.48-1.64，差異小于0.2；其中丙綸的分形維數(shù)1.51-1.64，差異小于0.2；滌綸的分形維數(shù)為1.48-1.57，差異小于0.1。
　　本文先用Solidworks軟件繪制并制作了測試繩索拉伸性能所用的不銹鋼夾具連接件，然后用WDW-20微機控制萬能材料試驗機分別測試了6mm、8mm、10mm、12mm丙綸捻繩和6mm、8mm、10mm、12mm滌綸捻繩的拉伸