纺织纤维和纱线的力学性质课件.ppt

紡織纖維和紗線的力學性質（YarnPhysicandMechanicalProperties）一、纖維和紗線的力學性質的基礎知識一次拉伸斷裂性質的基本指標（一）拉伸斷裂強力（P）（二）強度1、斷裂強度（俗稱：強度）Ptex=Pden=2、斷裂伸長L0—纖維或紗線加預加張力伸直後的長度（mm）；L—纖維或紗線拉伸後的長度（mm）；La—纖維或紗線斷裂時的長度（mm）；ε—纖維或紗線的伸長率（%）；εp—纖維或紗線的斷裂伸長率（%）3、斷裂長度：Lp=×NmLp—纖維的斷裂長度（km）；P—纖維的強力（N）；g—重力加速度；Nm—纖維或紗線的的公制支數。?小結：纖維和紗線的強度是指它的斷裂強度；纖維和紗線的伸度是指它的斷裂伸長率。二、拉伸全過程中的性質指標：拉伸曲線（1）負荷伸長曲線（2）應力應變曲線拉伸全過程中的性質指標：1、初始模量E=E—初始模量（N/tex或N/D）；P—M點的縱坐標，即M點處的負荷（N）；ΔL—M點的橫坐標，即M點處的伸長（mm）；L—試樣的長度，即強力機上、下夾持器間的距離（mm）；Ntex—試樣細度tex（或旦）2、屈服應力與屈服伸長率屈服點的求法3、斷裂功、斷裂比功、功係數（1）斷裂功：在負荷-伸長曲線上，斷裂功就是曲線所包含的面積。（2）斷裂比功：在應力-應變曲線上，斷裂比功就是曲線所包含的面積。（3）功係數：指實際所作功與假定功之比。We=?W—纖維或紗線的斷裂功（cJ）；P—纖維或紗線的斷裂功（N）；ΔL—纖維或紗線的斷裂伸長（cm）。小結：初始模量表示纖維和紗線在小負荷作用下變形的難易程度，它反映了纖維和紗線的剛性。屈服應力和屈服伸長率大的纖維，不易產生塑性變形，拉伸彈性較好，其製品的尺寸穩定性也較好。斷裂功、斷裂比功和功係數的大小說明纖維、紗線的韌性。當斷裂功、斷裂比功和功係數較大時，纖維、紗線韌性較好，而且耐磨，其製品一般比較堅韌。三、常見纖維的拉伸曲線四、蠕變和應力鬆弛（一）蠕變定義：纖維材料在一恒定拉伸外力的作用下，變形隨受力時間的延長而逐漸增加的現象。（如圖）形成原因：隨外力作用時間延長，大分子沿外力方向伸展排列或產生相對滑移而使伸長增加。（二）應力鬆弛定義：纖維材料受外力拉伸時保持一定，纖維材料內的應力隨時間的延長而逐漸減小的現象。形成原因：由於纖維發生變形時具有內應力，使大分子逐漸重新排列，逐漸達到新的平衡位置，形成新的結合點從而使內應力逐漸減小。五、疲勞特性1、一種疲勞指對纖維施加一不大的恒定拉伸力，當外力所作的功累積到一定程度，材料被破壞。2、纖維經受多次加負荷、去負荷的反復作用，因為塑性變形的累積，纖維局部損傷，形成裂痕，最後被破壞的現象。圖中oa為第一次加負荷；ab為停頓;bc為去負荷；cd為去負荷停頓；de為第二次加負荷；od為第一次剩餘變形。表示疲勞特性的指標常採用堅牢度.它指纖維能承受的加負荷、去負荷反復迴圈次數。堅牢度與纖維的彈性回復率、屈服應力和斷裂強度有關。此外，每次加負荷的大小對堅牢度的影響很大，如圖；當負荷小到一定值時幾乎不會疲勞損壞。