竹節(jié)紗拉伸變形過程的有限元分析.pdf

1、竹節(jié)紗是花式紗線的一種,在其軸向上具有規(guī)律或無規(guī)律分布的粗節(jié)(竹節(jié))和細節(jié)(基紗),這種外觀特征使竹節(jié)紗織物具有雨點狀的仿麻效應(yīng),備受消費者的青睞,卻也是影響竹節(jié)紗斷裂強度的因素之一。為了減少紡織過程中竹節(jié)紗的斷頭現(xiàn)象,提高織物強度,竹節(jié)紗的紡紗號數(shù)一般只能局限于低、中支,這對竹節(jié)紗高檔織物的開發(fā)產(chǎn)生了很大的阻礙,于是,如何提高竹節(jié)紗力學(xué)性能成為紡織學(xué)科研究的重要課題。目前,國內(nèi)外研究紗線力學(xué)性能的方法主要分為理論方法與實驗方法,但是實

2、驗方法不僅費時費力,而且結(jié)果也差強人意,相比之下,理論方法更具可靠性與時效性。文中采用了一種新的理論研究方法--有限元法,運用數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法對竹節(jié)紗的拉伸受力情況進行分析與計算,并配合計算機軟件模擬竹節(jié)紗的拉伸變形,這樣不但節(jié)省了時間和人力,而且與實驗方法的結(jié)果基本一致,結(jié)論也具有一定的說服力。
　　 紗線的加捻作用對斷裂強度也有很大的影響,加捻過程可以看成是纖維在紗體中的位移載荷。在對竹節(jié)紗加捻過程的應(yīng)力進行分析時,首先根據(jù)應(yīng)力

3、平衡條件,在竹節(jié)紗軸向上截取一個單元體,并簡化成二維問題進行研究,其次利用有限元的載荷增量法,對竹節(jié)紗橫截面內(nèi)纖維的位移與應(yīng)變進行理論分析,再利用有限元軟件ANSYS,得到紗線截面內(nèi)纖維位移的應(yīng)力分布圖和應(yīng)變漸變云圖,最后由纖維位移.應(yīng)變曲線可以看出:竹節(jié)紗在加捻過程中,正應(yīng)力(徑向力)由外至內(nèi)是逐漸減小的。
　　 由以前的研究結(jié)果可知:在竹節(jié)紗基紗長度不變的情況下,竹節(jié)長度的長短對紗線斷裂位置的分布有一定的影響。文章利用有限元