双轴向经编织物拉伸试验方法的研究

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本论文结合双轴向经编织物在土木工程上的实际应用,对经平双轴向经编织物的拉伸试验方法进行了分析研究。论文主要针对织物拉伸过程中在钳口处的“滑脱”现象提出了对策;并且详细描述了经平双轴向经编织物在拉伸过程中的“颈缩”现象,及其产生的原因和影响因素。最后对影响拉伸试验重演性的因素进行了分析,为将来制订适合于双轴向经编织物的拉伸试验方法提供了理论依据。首先通过单纱拉拔对比试验以及使用不同衬垫物时试样的拉伸对比试验,得到了一种较合理的防止试样在夹头处打滑的方法,即在试样上预留的夹持段各贴两条医用橡皮膏,然后再在试样表面包覆砂纸,并使砂纸的光滑面与试样接触的方法,该法即能防止试样强力受损或者在钳口处造成应力集中,又能有效地防止试样在夹头处打滑。其次通过对不同粗细、不同衬经(衬纬)密度的涤纶经平双轴向经编织物的拉伸过程的观察及对其拉伸曲线和拉伸试验结果的分析,针对经平双轴向经编织物拉伸时存在的“颈缩”现象进行了描述和分析,结果表明:当衬经纱和地组织纱线强力相差不大时,试样在纵向拉伸过程中存在明显的“颈缩”现象,同时拉伸过程中地组织承受的强力不可忽略,地组织发生了严重的解体,最终试样因地组织解体而导致破坏。故在这种情况下,受到“颈缩”和地组织的“解体”两方面因素的影响,试样中单纱断裂的不同时性加剧,衬经纱的强力利用率较低。而当衬经纱和地组织纱线强力相差较大时,试样在纵向拉伸时受“颈缩”影响较小,衬经纱在拉伸过程中承受了大部分的拉力,地组织仅发生小范围脱散,最终试样因衬经纱中大部分的单纱发生同时断裂而破坏,故衬经纱的强力利用率高。另外,论文还通过对不同试样宽度、不同粗细的衬经纱以及采用不同拉伸速度的经平双轴向织物的“颈缩率”的比较,发现上述这些因素包括地组织的结构都对“颈缩率”有影响。随着拉伸速度的增大,“颈缩”现象越来越严重;随着试样宽度的增大,“颈缩”的影响不断减小。相同密度的情况下,衬经纱细度越粗,“颈缩”现象越不明显,甚至消失。地组织若采用类似编链组织的相邻纵行之间不存在延展线的经编组织则不会产生“颈缩”的现象。论文从拉伸速度、试样宽度、预加张力以及织物中衬经纱的粗细的角度对影响拉伸试验重演性的因素进行了分析。试验表明,采用50mm的试样宽度以及20mm/min的拉伸速度对提高双轴向织物拉伸试验的重演性是最有利的,并且试样中衬经纱越粗,则试验的重演性越好。最后,笔者通过SPSS软件对试样宽度和拉伸最大力之间的关系建立了回归方程,从而通过试验测得的强力预测土工织物在实际使用过程中的强力。并对不同的经平双轴向经编织物分别采用了标准线性三元件模型和非线性三元件模型进行拉伸曲线的拟合,结果表明,标准线性三元件模型较非线性三元件模型能更好地模拟经平双轴向经编织物的拉伸特性。且对于高强涤纶经平双轴向经编织物而言,用直线拟合其拉伸曲线的效果较好。
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