2. Полуцикловые неразрывные характеристики при растяжении

К полуцикловым неразрывным характеристикам, получаемым при одноосном растяжении нити, относятся: усилие Р, развиваемое в нити при ее растяжении на заданную величину ε; относительное удлинение нити ε при действии заданного усилия Р.

Жёсткость нити при растяжении – это сопротивление нити растяжению. Жёсткость Д_у, характеризует способность нити сопротивляться изменению размера при действии внешней силы.

Чем больше жёсткость, тем меньше деформация нити при заданном усилии.

Д_У = 100%

где Р_У – условное усилие, Н;

ε_У – условная деформация, %

Одним из показателей, характеризующих сопротивление нити растяжению, является условный модуль упругости Е_У, Па /1/:

Е_У = 100%

где σ_у – определённое (условное) напряжение, Па;

ε_у – определённая (условная) деформация, %.

Рисунок 2 – Диаграмма «напряжение-деформация»

В текстильном материаловедении условный модуль упругости чаще оценивают напряжением, вызывающим удлинение материала на 1% /1/:

Е_У =

При отсутствии прямолинейной зависимости между σ и ε ; как показано на рисунке 3:

σ = Е₁ε^К

Модуль начальной жесткости Е_1, Па определяют по формуле /1/:

Е₁=

где σ_р – напряжение при разрыве, Па;

ε_р – удлинение при разрыве, в долях;

К – показатель определяющий характер диаграммы «напряжение - удлинение»;

Показатель К рассчитывается по формуле /1/:

К=

где – коэффициент полноты диаграммы растяжения.

Модуль упругости можно также характеризовать углом наклона ₁ и прямолинейного участка на диаграмме «напряжение-деформация» (рисунок 2).

2. Одноцикловые характеристики при растяжении

Нити (волокна) при эксплуатации текстильных и швейных изделий нагружаются-разгружаются, а затем получают отдых. Одноцикловые характеристики получают при осуществлении полного испытательного цикла: нагрузка- разгрузка-отдых. /1/

Одноцикловые испытания при деформации растяжения изделий можно выполнять многими методами наиболее распространёнными являются следующие:

1. Определение изменения деформации ε при постоянном усилии [Р = соnst, = f ( )], где – время релаксации. В качестве прибора можно использовать релаксометр «стойку» (рисунок 3). Первая половина цикла нагружение (рисунок 4) соответствует режиму ползучести, вторая режиму уменьшения деформации в результате исчезновения высокоэластической деформации (эластического восстановления).

2. Испытание при постоянной деформации [ = сonst, Р = f ( )]. В качестве прибора можно использовать разрывную машину или специальные релаксометры работающие по принципу постоянного растяжения пробы материала (экстензометры). Первая половина цикла соответствует режиму релаксации усилия (напряжения), вторая – режиму астрингации (спаду) усилия.

а – при постоянной нагрузке; б – при постоянном заданном удлинении; 1 – перекладина; 2,4 – верхний и нижний зажимы; 3 – проба; 5 – груз; 6 – шкала; 7 – штурвальное колесо; 8 – линейка.

Рисунок 3 – Релаксометр «стойка»

а – релаксация деформации при Р=const; б – релаксация усилия при =сonst.

Рисунок 4 – Графики одноцикловых испытаний при одноосном растяжении.