3.2 Основные одноцикловые характеристики при

деформации растяжения

Из одноцикловых характеристик, получаемых при растяжении текстильных материалов, наибольший интерес представляют:

• изучение характера релаксации напряжения;

• изучение характера релаксации деформации;

• определение полной деформации и ее составных частей (компонент).

Релаксация напряжения

При деформировании образца текстильного материала на определенную величину в первый момент возникает значительное внутренне напряжение (усилие) в материале, которое с течением времени постепенно спадает, пока не установится равновесное состояние, т.е. напряжение более не изменяется. По степени падения напряжения за определенное время производят сравнительную оценку материалов.

Рисунок 7 – Характер релаксации напряжения

У тканей проявление релаксации напряжения имеет очень близкий характер, в связи с чем эта характеристика не получила широкого распространения.

3.3. Полная деформация и ее составные части при растяжении текстильных материалов.

Если к пробе текстильного материала приложить постоянную нагрузку, то она начнет деформироваться растягиваться. Вначале приложения нагрузки происходит значительная деформация материала, с течением времени деформация постепенно затухает, затем прекращается, устанавливается равновесное состояние. Деформация материала, зафиксированная в этот момент времени, называется полной.

Полная деформация состоит из 3-х компонентов: упругой l_y, эластической l_э и пластической l_пл,

ℓ_n=ℓ_у+ ℓ_э + ℓ_пл. ,

каждая из которых связана с определенными изменениями во внешних и внутренних связях материала. Выделить все эти части деформации можно только в период отдыха, т.к. при нагружении они развиваются одновременно, а скорость их исчезновения различна.

Полная абсолютная деформация

Упругая деформация l_у - мгновенно развивающаяся и исчезающая часть полной деформации. Проявление упругой деформации связано с возникновением энергии во внутренних и внешних связях материала

Эластическая деформация l_э–часть полной деформации, развивающаяся и исчезающая в течении определённого времени. Проявление эластической деформации связано с накоплением энергии в связях материала

Пластическая деформация l_пл– неисчезающая часть полной деформации. Проявление пластической деформации связано с разрушением связей в материале.

Полная деформация текстильных материалов зависит от величины нагрузки, легче и больше растягиваются все текстильные материалы в мокром виде.

Значение компонент полной деформации, в абсолютных единицах

1. ℓ_у = L₃ – L₁ ,

2. ℓ_э = L₃ – L₂ ,

3. ℓ_пл = L₂ - L_о ,

где L_о – первоначальная длина пробы (зажимная);

L₁ – длина пробы материала в момент первого измерения сразу же после снятия нагрузки;

L₂ – длина пробы материала после отдыха в течение определенного (заданного) времени (≈120 мин);

L₃ – длина пробы материала измеренная к моменту окончания действия нагрузки.

Эти же характеристики, деленные на первоначальную длину рабочей части образца и выраженные в %, дают относительные величины полной деформации и ее компонентов:

ε_у= ,

ε_э= ,

ε_пл=

ε_п=

Рисунок 8 – Схема изменения длины образца при действии цикла нагружения

Рисунок 9– График зависимости длины образца L от времени τ при релаксации деформации

Полная деформация зависит от растяжимости волокон, содержащихся в структуре материала. Самыми растяжимыми являются шерстяные волокна, а наименьшая растяжимость у льняных. Растяжимость зависит также от плотности ткани и вида переплетения. Чем меньше изогнуты нити в переплетении, тем меньше их растяжимость. У трикотажных полотен – растяжимость достаточно высокая. Достаточно малой растяжимостью обладают клееные и иглопробивные нетканые полотна (у них растяжимость зависит от ориентации волокон). На растяжение оказывает влияние куртка нити или пряжа, повышению упругих свойств материала способствуют и некоторые виды специальных отделок (пропиток). Наличие упругой деформации у текстильных материалов способствует сохранению форм швейных изделий в процессе эксплуатации и для таких текстильных материалов можно проектировать любые силуэты изделий с полной гарантией. Материалы, имеющие высокие упругие свойства, требуют меньшей ВТО, что сохраняет текстильные материалы при эксплуатации и сокращает затраты труда.

Эластической деформацией в наибольшей степени обладает трикотажные полотна и нетканые вязально-прошивные. Появление пластической (остаточной) деформации свидетельствует о нарушении или разрушении структуры материала. Наличие такой деформации у текстильных материалов обязательно необходимо учитывать при моделировании и конструировании одежды.

Возможности учета величины полной деформации и ее компонент в процессах швейного производства

• Выбор объемно-силуэтной формы изделия;

• Выбор прибавок на свободное облегание;

• Необходимость применения подкладки;

• Выбор способов стабилизации линейных размеров и формы швейного изделия.