小變形條件下復合紗織物的變形行為與力學性能研究【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　小變形條件下復合紗織物的變形行為與力學性能研究</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 紡織工程

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：本文以棉/滌復合紗織物為試驗對象，研究40s+40d，16s+

3、40d，12s+40d三種棉/滌復合紗織物在拉伸、彎曲、剪切方面的變形行為和力學性能。試驗結(jié)果表明：3種復合紗織物的伸長率大小為：40s+40d棉/滌復合紗織物<16s+40d棉/滌復合紗織物<12s+40d棉/滌復合紗織物。通過KES織物風格儀的測試，測出三種棉/滌復合紗織物的彎曲剛度B值大小：40s+40d棉/滌復合紗織物<16s+40d棉/滌復合紗織物<12s+40d棉/滌復合紗織物和剪切剛度G值大?。?0

4、s+40d棉/滌復合紗織物<16s+40d棉/滌復合紗織物<12s+40d棉/滌復合紗織物。得出織物在經(jīng)或緯向上的彎曲剛度B和剪切剛度G都是隨著紗線的細度在變化，織物中的紗線越細，其彎曲剛度B和剪切剛度G越小。</p><p>　　關鍵詞：小變形；棉/滌復合紗織物；拉伸；彎曲；剪切</p><p>　　The analysis of the deformational beha

5、vior and mechanical properties of composite yarn fabric under the conditions of small deformation</p><p>　　Abstract：This paper studied the deformation behavior and mechanical properties in terms of drawing,b

6、ending and shearing of the PET /cotton composite fabric of 40s+40d,16s+40d and 12s+40d. The results show that the sequence of the elongation rate of three composite fabrics is PET /cotton composite fabric of 40s+40d<

7、PET /cotton composite fabric of 16s+40d< PET /cotton composite fabric of 12s+40d.After the test of KES Fabric Style Instrument,the sequence of the bending rigidity B of three PET /cot</p><p>　　Keywords: C

8、onditions of small deformation ；Cotton / polyester Composite yarn fabric；tensile；bending；cutting</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒 論5</b></p><p><b&

9、gt;　　1.1 概述5</b></p><p>　　1.2 小變形條件下復合紗織物的力學性能研究5</p><p>　　1.2.1 復合紗織物力學性能研究的歷史背景5</p><p>　　1.2.2 復合紗織物力學性能的研究現(xiàn)狀6</p><p>　　1.2.3 復合紗織物力學性能的研究發(fā)展方向7</p

10、><p>　　2小變形條件下織物變形行為研究的理論基礎10</p><p>　　2.1織物的拉伸力學性能10</p><p>　　2.1.1 試驗設備及標準10</p><p>　　2.1.2 織物拉伸力學性能及其指標11</p><p>　　2.2 KES法的基本原理12</p><p&g

11、t;　　2.2.1 KES的拉伸實驗13</p><p>　　2.2.2 KES的彎曲實驗14</p><p>　　2.2.3 KES的剪切實驗15</p><p>　　3測試結(jié)果及分析17</p><p>　　3.1試樣織物參數(shù)17</p><p>　　3.2.試樣的取樣尺寸及測試條件17</p

12、><p>　　3.2.1拉伸性能測試時的取樣17</p><p>　　3.2.2彎曲性能測試時的取樣17</p><p>　　3.2.3剪切性能測試時的取樣18</p><p>　　3.3 測試數(shù)據(jù)及分析18</p><p>　　3.3.1 KES彎曲試驗18</p><p>　　3.3.

13、2 KES剪切試驗21</p><p><b>　　4結(jié)論24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b&

14、gt;　　1.1 概述</b></p><p>　　織物，就是由纖維與紗線或纖維與纖維組合形成的一種平面狀的纖維集合體，并具有一定的模量、強度、斷裂伸長、頂破強力、耐磨性等力學性能。</p><p>　　服裝用織物在日常被穿用的過程中，運動著的人體往往要對面料施加很多種力的作用。如胸背部、肘膝部位的面料要承受拉伸負荷、剪切負荷、彎曲和壓縮等類負荷的作用，這些負荷的量值很小，通

15、常稱之為低負荷，即小變形條件下。在小變形條件下，服裝面料會發(fā)生彎曲變形、剪切變形、拉伸變形、壓縮變形以及它們的復合變性。面料在小變形條件下的變形行為將確定服裝的穿著舒適性、成形性、手感等服用性能[1-2]。</p><p>　　實驗以40s+40d棉/滌綸復合紗織物、16s+40d棉/滌綸復合紗織物，12s+40d棉/滌綸復合紗織物為研究對象，以日本的KES風格儀為測試手段，研究其在小變形條件下的拉伸、剪切、彎曲

16、等力學行為及其性能。了解復合紗線及其織物的構(gòu)造方法及其結(jié)構(gòu)特點；掌握拉伸、彎曲、剪切等力學過程以及小變形條件下織物力學性能的測試、變形行為的描述及其表征理論。</p><p>　　1.2 小變形條件下復合紗織物的力學性能研究</p><p>　　1.2.1 復合紗織物力學性能研究的歷史背景</p><p>　　紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要部門，紡織品是重要的生活

17、必需品，是體現(xiàn)國家經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的重要指標之一。隨著科技與社會的進步，紡織生產(chǎn)技術和紡織品品質(zhì)不斷得到提高和發(fā)展，人們對織物的服用性能也提出了更高的要求。而織物的拉伸、耐磨、剪切、彎曲等各項性能直接影響到織物的服用性能。作為最終用途的織物(包括機織物、針織物以及各種非織造布等)的損壞因素很多，其中最基本的就是拉伸、彎曲、剪切等損傷。因此研究紡織材料，包括纖維、紗線、織物的拉伸、彎曲、剪切等性能對紡織產(chǎn)品的優(yōu)化設計和提高紡織品品質(zhì)

18、有著重要意義。</p><p>　　織物服用舒適性與其基本力學性能及熱濕傳遞性密切相關，研究者曾投入大量的精力探求它們之間的定量關系。早在1930年，F(xiàn)．T．Peircet采用懸臂法測試織物彎曲長度及彎曲剛度，并用來表示樣品手感性質(zhì)。他提出可以通過物理指標來表征織物手感剛?cè)?、軟硬、滑爽等而不是象以前一樣在主觀的基礎上對織物進行判斷。從20世紀60年代開始，對織物服用性能的研究更加重視，Linbergt測試了66種

19、具有代表性試樣的彎曲和剪切變形曲線，并對這些曲線進行分析，結(jié)果表明不同試樣剪切和彎曲性能差別很大，而且織物剪切、彎曲變形與服裝復雜的造型有很大的相關度。他從理論上分析了成形性與彎曲剛度及剪切角之間的關系，并且給出了如下定量公式：</p><p><b>　　F=C·B</b></p><p>　　式中：F一成形性(formability)的等級指標，無單位；

20、</p><p>　　C一面料在自身平面內(nèi)壓縮變形曲線的線性度’；</p><p>　　B一面料的抗彎剛度。</p><p>　　通過對彎曲及剪切性能的討論并介定這兩個基本力學量的上下限，從而可以確定織物獲得最佳性能的條件。另外他還討論用超喂的方式使長度不等的織物縫制成無折皺的自然曲面，研究表明可變形性，成形性與超喂之間存在一定的關系，Linberg的研究把織物基本

21、力學性能(彎曲、剪切)與面料的成形性及服裝加工及整理結(jié)合在一起。</p><p>　　日本學者結(jié)合研究面料手感和形態(tài)風格的設計生產(chǎn)技術，開發(fā)出由面料的多項力學性能組合評判其服用性能的定量方法，建立了織物風格的客觀評價系統(tǒng)，這樣通過測試基本的力學性能指標就可以定量表達織物服用性能。值得提出的是，KES·F系列測試儀器的研制成功為織物服用性能的客觀評價提供了測試方法的保障，加速了織物服用性能研究。在美歐研究

22、重點集中于紡織品穿著舒適性與熱濕傳遞性能間的定量關系，從而對影響織物舒適性的熱濕傳遞機理有較清楚的認識。總之在20世紀90年代前，國外的研究主要集中在探究人的感官判斷織物手感、舒適性等服用性能與其物理性能間的定量關系，日本的研究最為活躍，派生出所謂的“感性工學科”，每年都召開學術討論會。</p><p>　　其中織物彎曲性能的研究最早可追溯到20世紀30年代，物理學家Peirce首次對織物的力學性能做了初步研究，

23、以一種彈性紗線理論模型模擬了織物變形。此后幾十年間，研究者大多從織物內(nèi)部紗線的物理力學特征，通過大量的模型建立、檢驗、修正以及微觀因素分析，研究織物彎曲性能，對織物的力學彎曲性能的產(chǎn)生及影響因素的認識已比較充分，進入90年代以來，隨著科學技術的不斷發(fā)展以及檢測手段和分析方法的不斷更新，織物彎曲性能研究重點具有向彎曲的動態(tài)過程、三維立體性等現(xiàn)實特征的仿真研究方向發(fā)展的趨勢，這也就使與織物彎曲特性相關的特征(如懸垂性、抗皺性及抗拱性等)的研

24、究得到更深入發(fā)展，分析檢測結(jié)果也更具客觀性和可靠性[3]。</p><p>　　1.2.2 復合紗織物力學性能的研究現(xiàn)狀</p><p>　?。?） 拉伸性能研究現(xiàn)狀</p><p>　　以PTT／PET雙組分長絲織物作為研究對象，了解其不同織物參數(shù)對織物拉伸性能的影響，通過改變PTT／PET復合絲比例、捻度、織物組織和緯密4個參數(shù)織造了33種織物，測試并分析這些

25、織物的拉伸性能指標。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）PTT／PET復合絲織物具有相似的拉伸特征，不同組織的織物均表現(xiàn)出相對較低的斷裂強力和較大的斷裂伸長，尤其在低負荷條件下具有高伸長特性，這一特性主要源于長絲的卷曲伸長。（2）在其他結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的條件下，隨著緯紗PTT／PET含量提高，斷裂強力呈下降趨勢而斷裂伸長率不斷提高，織物低負荷下伸長率增加。（3）在其他結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的條件下，緯密主要影響織物的拉伸斷裂強力，對斷裂伸長率的影響不大。（4）PTT

26、／PET復合絲的捻度對織物拉伸性能的影響因織物組織不同而存在一定差異[4-6]。</p><p>　　（2）彎曲性能研究現(xiàn)狀</p><p>　　服用紡織品的使用性能在很大程度上取決它的彎曲特征，如服裝穿著的適體、造型的自然、成形的不起拱和無折皺等。經(jīng)常折疊的戶外運動紡織品（如睡袋、帳篷等）和產(chǎn)業(yè)用紡織品（如承受氣壓力的氣袋織物或各種傳輸帶等），彎曲性能也是至關重要的。而織物構(gòu)成的最基本單

27、元為紗線，紗線的彎曲性能直接影響織物的彎曲性能。且交織屈曲、針編成圈中亦受紗線彎曲行為的影響。因此，明確紗線的彎曲性能，對確定后道加工工藝，對估計面料風格特征具有理論和實際意義[7]。</p><p>　　彎曲性能作為織物一種重要的力學性質(zhì)，歷來受到國內(nèi)外研究者的重視，并已經(jīng)取得了多種研究成果。紡織品在應用過程中，很大程度上依賴于它自身的彎曲性能，如懸垂性、抗起皺性、抗拱性等都是織物風格客觀評價的重要指標。近年來

28、，隨著新產(chǎn)品、新材料的不斷開發(fā)和應用及新型測試技術和方法的出現(xiàn)，織物彎曲性能的研究也不斷深入。</p><p>　　研究織物彎曲性能所采用的方法分別為解析方法、數(shù)值方法、流變學的方法等?？椢锇l(fā)生彎曲變形時，由于纖維的粘彈性和紗線內(nèi)纖維的重新分布，所有織物均表現(xiàn)出不同程度的粘彈性和纖維間內(nèi)摩擦性[8]。</p><p>　　織物彎曲特性的兩個參數(shù)是織物彎曲剛度(或柔軟度)和滯后程度．紗線的彎

29、曲剛度多取決于面料織物密度和紗線捻系數(shù)等等?？椢飶澢鷾笾饕Q于其抗彎剛度[9]。兩者都可從彎曲一滯后曲線上得出．一般說來，過了初始非線性區(qū)域后，力矩／曲率曲線可用下式來表示：</p><p>　　mF=mF0+DFKF</p><p>　　式中：mF為施加的力矩；mF0為克服磨擦阻力所需達到的力矩；DF為織物彎曲剛度，它由構(gòu)成織物的纖維或紗線的抗彈性力以及它在織物上產(chǎn)生的卷曲所組成，彎

30、曲時，阻止紗線中纖維自由移動的磨擦力會發(fā)生變化．這兩個因數(shù)會影響織物中紗線的幾何一致性和磨擦阻力，從而決定了織物彎曲特性[10-11]。</p><p>　　（3）剪切性能研究現(xiàn)狀</p><p>　　剪切性能作為織物最重要的力學性能之一，在實際應用中不僅影響織物懸垂性，柔軟性及其手感，而且通過影響織物經(jīng)緯方向以外的拉伸變形性能而影響服裝的穿著舒適性。</p><p&g

31、t;　　長期以來研究者在織物剪切性能的研究上投入了大量精力，特別是20世紀80年代以后為實現(xiàn)面料科學設計，弄清剪切性能與織物設計參數(shù)之間的關系，曾有研究者對新合纖織物剪切性能進行過系統(tǒng)研究。由于紗線摩擦問題非常復雜，至今沒有一個適合多類織物的通用剪切性能模型[12]。</p><p>　　織物剪切剛度是影響織物硬挺柔軟度和服裝的空間曲面造型性能的主要因素，在剪切剛度的測定中，通常要對經(jīng)緯向剪切剛度分別測定。利用織

32、物剪切剛度理論，在22種精紡毛型織物實驗數(shù)據(jù)基礎上，探討精紡毛型織物經(jīng)緯向剪切剛度與織物結(jié)構(gòu)的關系，近似求得經(jīng)緯向剪切剛度之間的關系方程。并將新采集的10種精紡毛型織物對方程進行驗證，結(jié)果顯示方程的平均誤差率為8％，表明對于精紡毛型織物來說，在已知織物經(jīng)向或緯向剪切剛度的條件，可以根據(jù)剪切剛度和織物經(jīng)緯密的關系近似求得另一方向上的剪切剛度[13]。</p><p>　　1.2.3 復合紗織物力學性能的研究發(fā)展方

33、向</p><p>　　3.1 拉伸性能研究方向</p><p>　　預測織物力學性能的研究已有很長歷史，其指導思想都是由紗線參數(shù)和織物結(jié)構(gòu)參數(shù)得到織物力學性能。一般是對織物結(jié)構(gòu)作簡化假設抽象出織物幾何結(jié)構(gòu)模型，運用紗線力學性能得到織物力學性能。這些研究逐漸發(fā)展成為力法和能量法兩大類方法，但在超出線彈性應變范圍時該兩類方法精確度差，且應用方法復雜，對各種模量范圍內(nèi)織物的適應性差?。<

34、/p><p>　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡是最近發(fā)展起來的多學科交叉的前沿技術，它具有突出的學習自適應能力、容錯能力、聯(lián)想記憶能力等特征，目前已在紡織研究中得到日益廣泛的應用，如它成功地用于優(yōu)化紡紗工藝、織物疵點識別、上染率的計算和服裝加工生產(chǎn)等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡模擬人腦結(jié)構(gòu)和智能特點，由大量簡單神經(jīng)元構(gòu)成，解決問題時不需要對象的精確模型．儀需要大量的原始數(shù)據(jù)，通過其結(jié)構(gòu)的可變性逐步適應外界作用，并挖掘出對象內(nèi)在的因果關系，最終以一

35、種不很精確的輸入、輸出值描述出來[14-15]。</p><p>　　3.2彎曲性能研究方向</p><p>　　采用先進的測試手段及分析方法是近年來彎曲性能研究的方向，最突出的主要有計算機圖象處理技術和模擬仿真技術等。</p><p><b>　?。?）圖象處理技術</b></p><p>　　計算機圖象處理技術是指圖

36、象的編碼、濾波、增強及復原等處理，還包括圖象的分析與識別。作為一種新型的處理手段，自70年代應用于紡織測試以來，大體上經(jīng)歷了從簡單參數(shù)的分析計算到立體織物的三維圖象重建的發(fā)展過程。它可以直觀地對織物彎曲變形的圖象進行變換，提取特征指標信息。圖象處理技術的應用使織物彎曲性能的研究取得了長足的進展。Y．J．Jeong和D．G．Philips利用圖象分析技術對織物的懸垂性進行了研究，分析了織物覆蓋系數(shù)等參數(shù)對織物彎曲剛度的影響，并提出了用指標

37、懸垂一距離比表征織物懸垂特征，與實驗結(jié)果有一定的一致性。圖象分析技術不僅在織物的懸垂彎曲方面有所應用，Y．G．Na，Tae．JinKang等人又將其應用于織物表面折皺的分析，并采用非常新穎的三維網(wǎng)格投影技術，提出了織物折皺變形的一種客觀評價方法。德克薩斯大學的B．Xu也根據(jù)圖象分析后的特征，提出了用折皺灰度表面積、陰影面積等指標對織物折皺進行評級。</p><p>　　目前圖象處理對象大多是二維靜態(tài)圖象，而從近年

38、織物變形彎曲性能的研究動態(tài)來看，還有許多動態(tài)圖象要處理及從二維圖象處理向三維圖象重建發(fā)展，這將對圖象處理技術提出更高的要求。</p><p><b>　?。?）模擬仿真技術</b></p><p>　　模擬仿真技術是指遵循相似(幾何、環(huán)境及性能相似)原理，用模型(物理模型或數(shù)學模型)代替實際系統(tǒng)進行實驗和研究?？椢锬M仿真技術起步雖晚，但發(fā)展較快。它根據(jù)所用模型的性質(zhì)

39、分有以下幾種：一種是基于研究織物的物理特征，利用計算機技術模擬其真實效果，并進行分析、計算，為研究提供預測資料。它是以物理過程、幾何尺寸、及環(huán)境條件相似為基礎的仿真。90年代以來，先后有Van West，Collier，Tae．Jin．Kang等采用這種技術方法對織物彎曲特征進行仿真研究，為織物的彎曲性能的研究開辟了新思路。其中，Van West利用純幾何方法對雙向織物在各種不同表面形狀的支撐平臺上的任意彎曲懸垂特征進行了圖形學模擬仿真

40、，從中預測出織物中經(jīng)緯紗交織點處的彎曲表面的狀態(tài)，從而決定了其中紗線纖維的取向及織物剪切變形的特征形態(tài)。另一種是應用性能相似、環(huán)境相似的原理，按照真實系統(tǒng)的數(shù)學關系構(gòu)造系統(tǒng)的數(shù)學模型，并在數(shù)學模型上進行織物彎曲性能研究實驗，從而達到預知織物彎曲性能特征的目的。它是普遍采用有限元方法對織物彎曲變形特征進行模擬計算，根據(jù)變分原理求解數(shù)學物理問題的數(shù)值計算方法，將連續(xù)體離散化成由有限個單元在節(jié)點</p><p>　　小

41、變形條件下織物變形行為研究的理論基礎</p><p>　　2.1織物的拉伸力學性能 </p><p>　　2.1.1 試驗設備及標準</p><p><b>　　儀器設備：</b></p><p>　　YG（B）026H型電子織物強力機。</p><p>　　1—上橫梁 2—遮塵帶 3—右立

42、柱</p><p>　　4—傳感器 5—上夾持器 </p><p>　　6—下夾持器 7—水平泡 </p><p>　　8—顯示／控制盒 9—啟動鍵</p><p>　　10—可調(diào)機腳 11—機座 </p><p>　　12—電源開關 13—緊急停止</p><p>　　1

43、4—聯(lián)接桿 15—限位桿 </p><p>　　16—行車 17—限位指示 </p><p><b>　　18—左立柱</b></p><p><b>　　取樣標準：</b></p><p>　　取織物一塊，試樣的剪取，除不在上、了機外，只要布面平整，可在零布上剪取。每匹布上只取一塊作一份，剪

44、取長度約為35cm。試樣必須在進行實驗時一次剪下，立即進行實驗。試樣不能有表面疵點。</p><p>　　將布樣剪裁成寬6cm，扯去紗邊使之成為5cm，長33~35cm的經(jīng)向和緯向強伸度試條。每份試樣的經(jīng)緯向測試數(shù)量如下表所示。</p><p>　　拉伸斷裂強力試驗一般適用于機械性質(zhì)具有各向異性、拉伸變形能力較小的制品。作拉伸斷裂強力試驗時，試條的尺寸及其夾持方法對試驗結(jié)果影響較大。常用的

45、試驗條及其夾持方法有：邊條樣法、剪切條樣法及抓樣法。這三種試條形狀如下圖所示。</p><p>　　扯邊紗條樣法 剪切條樣法 抓樣法</p><p>　　機織物拉伸斷裂試驗的試樣形狀和夾持方法 </p><p>　　扯邊紗條樣法試驗結(jié)果不勻率較小，用布節(jié)約。抓樣法試樣準備較易，快速，試驗狀態(tài)比較接近實際情況，但所得強力伸長值略高。剪切條樣法

46、一般用于不易抽邊紗條樣法。</p><p>　　試條的工作長度對實驗結(jié)果有顯著影響，一般隨著試樣工作長度的增加，斷裂強力與斷裂伸長率有所下降。標準中規(guī)定：一般織物為20cm，針織物和毛織物為10cm.特別需要時可自行規(guī)定，但所以試樣必須統(tǒng)一。</p><p>　　2.1.2 織物拉伸力學性能及其指標</p><p>　　(1) 織物拉伸變形：</p>

47、<p>　　織物的拉伸變形是指在織物的兩端作用軸向拉伸外力時，使其產(chǎn)生軸向伸長的變形。</p><p><b>　　(2) 織物拉伸力</b></p><p>　　織物受拉伸變形時，作用在織物兩端的軸向拉伸力稱為拉伸力。</p><p>　　(3) 拉伸變形伸長：</p><p>　　拉伸變形量是指受拉伸后織物

48、的伸長與原長的差值。</p><p><b>　　拉伸變形模型</b></p><p><b>　　△L=L-L0</b></p><p>　?。?）織物拉伸變形伸長率</p><p>　　織物受拉伸變形時，產(chǎn)生的軸向伸長量△L=L-L0與織物原長L0的比值。</p><p>

49、;　　ε=（L-L0）/L0</p><p><b>　　（5）模量 </b></p><p>　　織物拉伸變形時，在線彈性變性范圍內(nèi)其拉伸強度與伸長率的比值稱為模量。</p><p><b>　　應力—應變曲線</b></p><p>　　楊氏模量：楊氏模量是指織物在受外力過程中發(fā)生可恢復性形變的

50、拉伸范圍內(nèi)任一點的模量，</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　E=（σm-σo）/εm</p><p>　　初始模量：織物拉伸變形時，一般將織物產(chǎn)生1%伸長率時，其拉伸強度與伸長率的比值稱為初始模量。在紡織上初始模量的數(shù)學定義可用下式表示：</p><p>　　E0 =（σ1%-σo）/ε1%&

51、lt;/p><p>　　織物在被拉伸的過程中，其受力和伸長率的關系可用強力—伸長率（F-ε）特性曲線來表示</p><p>　　強力—伸長率特性曲線</p><p>　　在F-ε特性曲線上有如下幾個基本的特征點：</p><p>　　1、預張力：為使所有的織物在相同的初始條件下進行試驗而在織物被夾持時預先施加的一個微小的力稱為預張力。</p

52、><p>　　2、斷裂強力和斷裂伸長率：織物在被拉伸至斷開的過程中受到的最大的力稱為斷裂強力，與次相應的伸長率稱為斷裂伸長率。在某些織物（例如長絲）F-ε特性曲線的斷裂區(qū)域內(nèi)，曲線呈鋸齒狀，此時，斷裂點應為曲線的最高點。在斷裂點附近，織物開始發(fā)生局部斷裂或滑移。</p><p>　　3、斷裂強度：織物的斷裂強力與織物線密度之比稱為斷裂強度。</p><p>　　斷裂強力

53、和斷裂伸長率都是反映織物力學性能的重要指標，但是在某些用途中又各有特點。例如制造纜繩的織物必須具有較高的斷裂強力和較小的斷裂伸長率，而針織用織物則應有較高的斷裂強力和良好的伸長特性。</p><p>　　2.2 KES法的基本原理</p><p>　　面料是各向異性材料，從理論上可以證明任意方向上的力學性能可由經(jīng)、緯向的力學性能推算而得，所以一般只測試面料的經(jīng)、緯向的拉伸、彎曲、剪切性能。

54、</p><p>　?。?）KESFB1-AUTO-A自動拉伸剪切試驗儀適用于測定織物在小張力作用下的拉伸及拉伸回復性、剪切和剪切回復性、剪切滯后性。實驗儀器如下圖：</p><p><b>　　其技術特性為：</b></p><p>　　1.張力測試標準測定最大張力10kgf(500gf/cm),拉伸速度0.2 mm/秒</p>

55、<p>　　2.張力測試高精度測定最大張力1kgf(50gf/cm),拉伸速度0.1 mm/秒</p><p>　　3.剪切測試最大剪切量±tan8º，剪切速度0.5º/秒，張力200gf(10gf/cm)</p><p>　　4.試樣規(guī)格：拉伸試樣長5CM,幅寬20CM(最大)；標準試樣20CM﹡20CM</p><p>

56、　?。?）KESFB2-AUTO-A自動純彎曲試驗儀適用于測定織物的彎曲性能和彎曲滯后性。實驗儀器如下圖：</p><p><b>　　其使用特性為：</b></p><p>　　1.測試指標：彎曲剛度、彎曲滯后矩。測試軟件自動輸出彎曲變形曲線以及相應的數(shù)據(jù)文件。最大曲率K=±2.5㎝-1。</p><p>　　2.試樣規(guī)格：標準試樣

57、20CM﹡20CM</p><p>　　2.2.1 KES的拉伸實驗</p><p>　　服裝面料是由紗線編織或交織而成的片狀材料。經(jīng)向和緯向拉伸性能并不獨立，嚴格的講只有通過雙軸向拉伸性能試驗才能準確的檢測面料的拉伸性能。應用中為了方便常常使用面料某一方向的拉伸性能，但在理論上應該明白面料的經(jīng)向或緯向的單軸向拉伸性能僅僅是某種雙軸向拉伸性能的近似，試樣寬度越寬越近似的精確度越高。<

58、/p><p>　　試驗采用20cm x 20cm的尺寸，但實際受拉的試樣長為5cm、寬為20cm。沿試樣的經(jīng)向或緯向測得的拉伸曲線如下圖。F為拉伸過程中的負荷，F(xiàn)’為回復過程中的負荷，兩者都是應變ε的函數(shù)。KES標準測試條件的單位長度上的最大拉伸負荷Fm 設定為500cn/cm 。</p><p><b>　　圖</b></p><p>　?。?）

59、拉伸比功WT，即拉伸過程中外力對試樣所做的功，</p><p><b>　　WT=</b></p><p>　　ε為試樣的伸長率，εm為最大拉伸負荷下的伸長率，F(xiàn)為單位寬度試樣上的拉伸負荷。</p><p>　　拉伸回復功WT’，即試樣所受回復力對試樣做的功，</p><p><b>　　WT’=</b&

60、gt;</p><p>　　F’為回復過程中的負荷。</p><p>　?。?）拉伸功回復率RT，即回復功占拉伸功的百分數(shù)，表示面料的拉伸彈性回復性能，</p><p>　　RT=錯誤!未指定書簽。 X 100%</p><p>　?。?）拉伸曲線的線性度LT，表示面料拉伸曲線的屈服程度，</p><p><b&

61、gt;　　LT= </b></p><p>　　線性所做功為圖中虛線構(gòu)成的直邊三角形的面積WOT=1/2 Fm?εm</p><p>　　回復曲線線性度：LT’=</p><p>　　2.2.2 KES的彎曲實驗</p><p>　　服裝面料很容易彎曲，通常在自身重力下也會發(fā)生彎曲變形，KES試驗為了消除重力的影響，彎曲性能在與重

62、力場垂直的方向上測試，所以也被稱為純彎試驗。測試時首先向面料正面彎曲，曲率從0增加到2.5，而后變形回復到初始狀態(tài)（曲率為0），再向面料的反向彎曲到曲率-2.5后，變形回復到初始狀態(tài)，整個測試過程中曲率勻速遞減。如下圖</p><p><b>　　（1）抗彎剛度B：</b></p><p><b>　　B= </b></p><

63、;p>　　式中：M—單位寬度試樣所受彎矩，cN·cm/cm</p><p>　　k—試樣的曲率，cm-1</p><p>　　（2）彎曲滯后量2HB：反映面料彎曲變形中粘性的大小。KES標準試驗條件規(guī)定用彎曲變形曲線和回復曲線上k=0.5cm-1 時彎矩的差值表示。 </p><p>　　2.2.3 KES的剪切實驗</p><p

64、>　　當服裝面料受到自身平面內(nèi)的力或力矩作用時，經(jīng)緯向（或縱向橫向）的交角發(fā)生變化，原本矩形的試樣可能會變成為平行四邊形，這種變形被稱為剪切變形。面料的剪切變形性能是面料能夠被制作成服裝的許多復雜曲面的最主要原因，目前的非織造布、塑料薄膜等片狀材料無法進入正規(guī)服裝面料市場的一個重要原因是他們的剪切變形性能不良，受到剪切力作用時很容易出現(xiàn)斜向起拱，或者在未起拱以前能夠產(chǎn)生的剪切變形量很小。這類材料若制成服裝，不僅曲面造型困難，而且在

65、人的肢體活動時服裝會因出現(xiàn)皺狀波紋而不美觀，所以，剪切變形性能已經(jīng)成為決定面料成形性優(yōu)劣的一項主要性能。</p><p>　　測試剪切性能時兩夾頭之間的試樣長為5cm，前夾頭不動，后夾頭作左右勻速運動，測試單位寬度試樣上承受的剪切切力與剪切變形角度的關系，如圖3。剪切變形曲線形態(tài)與彎曲變形曲線有相似之處，初始階段剪切力隨剪切變形角上升得很快，以后幾乎成為一直線，回復曲線與剪切變形曲線不重合，主要差別是滯后量的大小

66、與剪切變形角度有關。</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　（1）剪切剛度G：</b></p><p><b>　　G= </b></p><p>　　式中：Fs—單位寬度試樣上的剪切力，</p><p>　　Φ—面料的剪

67、切變形角度，</p><p>　?。?）剪切滯后量2HG，即剪切變形曲線與回復曲線的縱坐標的差值，KES標準試驗條件規(guī)定2HG為剪切變形角Φ=0.50 時的剪切滯后量。</p><p>　?。?）剪切滯后量2HG5，也是剪切變形曲線與回復曲線的縱坐標的差值，KES標準試驗條件規(guī)定2HG5為剪切變形角Φ=50時的剪切滯后量</p><p><b>　　測試結(jié)

68、果及分析</b></p><p><b>　　3.1試樣織物參數(shù)</b></p><p>　　3.2.試樣的取樣尺寸及測試條件</p><p>　　3.2.1拉伸性能測試時的取樣</p><p>　　3.2.2彎曲性能測試時的取樣</p><p>　　3.2.3剪切性能測試時的取樣&l

69、t;/p><p>　　3.3 測試數(shù)據(jù)及分析</p><p>　　3.3.1 KES彎曲試驗</p><p>　?。?）織物在經(jīng)向上的彎曲試驗圖</p><p><b>　　織物1</b></p><p><b>　　織物2</b></p><p><

70、;b>　　織物3</b></p><p>　?。?）織物在緯向上的彎曲試驗圖</p><p><b>　　織物1</b></p><p><b>　　織物2</b></p><p><b>　　織物3</b></p><p>　　KES

71、彎曲試驗結(jié)果：</p><p><b>　　經(jīng)向上的彎曲試驗</b></p><p><b>　　緯向上的彎曲試驗</b></p><p><b>　　小結(jié)：</b></p><p>　　經(jīng)向：彎曲剛度B：織物1<織物2<織物3。</p><p&

72、gt;　　彎曲滯后量2HB：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　緯向：彎曲剛度B：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　彎曲滯后量2HB：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　織物彎曲剛度，它由構(gòu)成織物的纖維或紗線的抗彈性力以及它在織物上產(chǎn)生的卷曲所組成，彎曲時，阻止紗線中纖維自由移動的磨擦力會發(fā)生變化．

73、這兩個因數(shù)會影響織物中紗線的幾何一致性和磨擦阻力，從而決定了織物彎曲特性．</p><p>　　織物的彎曲剛度主要與經(jīng)緯紗細度、織物緊度及原料組成有關。所用紗線越粗，織物緊度越高，織物的彎曲剛度越大；紗線中單纖細度越細?？椢锏膹澢鷦偠仍叫　?lt;/p><p>　　3.3.2 KES剪切試驗</p><p>　?。?）織物在經(jīng)向上的剪切試驗圖</p>&l

74、t;p><b>　　織物1</b></p><p><b>　　織物2</b></p><p><b>　　織物3</b></p><p>　?。?）織物在緯向上的剪切試驗圖</p><p><b>　　織物1</b></p><

75、p><b>　　織物2</b></p><p><b>　　織物3</b></p><p>　　KES剪切試驗結(jié)果：</p><p><b>　　經(jīng)向上的剪切試驗</b></p><p><b>　　緯向上的剪切試驗</b></p>&

76、lt;p><b>　　小結(jié)：</b></p><p>　　經(jīng)向：剪切剛度G：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　即剪切滯后量2HG5：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　緯向：剪切剛度G：織物1<織物2<織物3。</p><p>　　即剪切滯后量2HG5：織物

77、1<織物2<織物3。</p><p>　　織物的剪切剛度主要與織物的緊度、紗線的細度及紗線組成有關?？椢锞o度越高，紗線愈粗，織物的剪切剛度愈大。而紗線越粗，織物接觸表面積越大，相對摩擦越大，織物滯后也越大。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，消費者對紡織品舒適、休閑等性能的要求日益提高，

78、為滿足這種需求，在紡織品開發(fā)過程中越來越重視新型織物的開發(fā)和應用，如近年來出現(xiàn)的PTT/PET雙組分長絲織物、精紡毛型織物、毛/滌綸織物等，這些織物具有某些優(yōu)良的性能，為開發(fā)高檔的服裝和裝飾用面料提供了材料上的可能。我國是紡織大國，但不是紡織強國，紡織品在長期的出口貿(mào)易中采取以量取勝，低價競爭，紡織品的附加值低，在貿(mào)易的過程中經(jīng)常受到國外的特保和限制，新型纖維面料的應用對提高我國紡織品的檔次，增加紡織品的附加值有著重要的意義。</

79、p><p>　　近年來，隨著我國紡織業(yè)的發(fā)展，在能源消耗、勞動用工等都存在一定的問題，紡織品的比較成本在不斷上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級迫在眉睫迫切，越來越多的企業(yè)主以新原料應用為突破口努力生產(chǎn)高質(zhì)量高附加值的紡織面料，對新型織物面料的開發(fā)和應用起到重要的推動作用。</p><p>　　目前我國復合紗織物的市場并不穩(wěn)定，品質(zhì)檢驗不夠完善。要盡快完善復合紗織物的質(zhì)量檢驗體系，我國復合紗織物的研發(fā)和生產(chǎn)一定

80、會有輝煌的明天！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王府梅．服裝面料的性能設計（M）．中國紡織大學出版社．2000，（12）：8．</p><p>　　[2] 周建萍，陳晟．織物風格儀測試指標的分析及應用（J）．現(xiàn)代紡織技術．2005，（6）：37-40．</p><p>　　[3

81、] 孫炳合，梅興波，王正偉．織物彎曲性能研究的動態(tài)和新方法（J）．上海紡織科技． 2000（6）：7-11．</p><p>　　[4] 李旦，徐廣標，羅錦，王康，王府梅． PTT／PET雙組分長絲織物拉伸性能測試與分析（J）．</p><p>　　紡織學報．2009，（7）： 42-46．</p><p>　　[5] 李旦，徐廣標，趙立環(huán)，王府梅． PTT／PET

82、雙組分長絲織物彈性性能測試與分析（J）．東華大學學報．2009，8（3）：430-435．</p><p>　　[6] WANG Fumei ，ZHAO Lihuan ，Q IN Li ，TAKATERA Masayuki ．Property of PTT shape memory fabr ic andthe applica tion on clothing（J）．Journal of Xi’an Polyte

83、chnic University．2009，（4）：507-512．</p><p>　　[7] 楊萍，于偉東． 紗線和織物的彎曲剛度（J）．毛紡科技．2002，（1）：8-12．</p><p>　　[8] 石風俊，胡金蓮．織物的彎曲性能（J）．紡織學報．2005,（6）：15-18．</p><p>　　[9] 石風俊，鄭德均．毛／滌織物彎曲行為研究（C）．20

84、06中國國際毛紡織會議暨IWTO羊毛論壇論文集．2006，（11）：141-145．</p><p>　　[10] 蔡智勇．紗線和織物的彎曲性能研究（J）．湖南工程學院學報．2007（12）：76-78</p><p>　　[11] WANG Fu-mei，WU Xiong-ying．Study on the Bending Properties of Woven Fabrics and

85、Its Yarns（J）．Journal ofDong Hua University．2002（4）：7-11．</p><p>　　[12] 徐廣標，王府梅，陳小萱．精紡毛型織物剪切性能的實驗研究（J）．紡織學報．2004（6）：34-36．</p><p>　　[13] 徐廣標，王府梅．精紡毛型織物經(jīng)緯向剪切剛度的探討（J）．毛紡科技．2005（2）：58-60．</p>