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標題: 纖維和紗線的抗彎剛度 [打印本頁]
作者: 桑間濮上 時間: 2015-8-24 18:19
標題: 纖維和紗線的抗彎剛度
由材料力學可知，紡織材料在懸臂梁端受橫向力Ｆ（由Ｆ力產生彎矩）作用下所產生的彎曲變形撓度ｙ為：* a' T8 d5 \& r( u6 ]3 r! [3 T# l* }
ｙ＝Ｆ·ｆ（ｌ）/( ａ·ＥＩ )
# N% @7 S* k) W( t# F8 P式中：Ｆ———懸臂梁端橫向作用力，ｃＮ；
. i8 Z$ F& k9 E. k( n& xＥ———材料在彎曲作用下的彈性模量（實際是拉伸模量和壓縮模量的綜合值），ｃＮ／ｃｍ２； ~ q s; C9 `; X( V& u
ｙ———懸臂梁端的彎曲撓度，ｃｍ；
& E( |: g7 L" R/ Z: v- \% o4 RＩ———纖維和紗線的斷面慣性距，ｃｍ４；
9 y$ }, h0 M) D0 m* Zｌ———Ｆ作用力距支撐原點的距離，ｃｍ；
. q! H# v. i7 h Y* S, q/ @ａ———常數，單端懸臂梁時為３。
" g4 f% s# u! ^ F s0 @當纖維和紗線的ＥＩ值較大時，在Ｆ力作用下的彎曲變形撓度較小，表示纖維和紗線比較剛硬，故ＥＩ值稱為抗彎剛度。
U2 y: p; m3 Q- ?3 X' [& ~Ｒｆ＝ＥＩ （１０－１６）
: d2 y' C$ ^5 Q( h6 l. c式中：Ｒｆ———纖維和紗線的抗彎剛度，ｃＮ·ｃｍ２。
$ [4 ^ S$ n- J0 v% k一般圓形截面物體半徑為ｒ時的斷面慣性矩Ｉ０為：, G! _- o& \* m. Q; \, [
Ｉ０＝πｒ４/４
( g) H8 S+ I$ v4 n2 s$ p5 J實際上，紡織纖維和紗線的截面形狀一般都不是正圓形，為簡化計算起見，目前常用的方法
2 R# j# t+ y8 P( g是按下式計算：
0 w5 N5 ]: A* G2 N) c8 QＩ＝ηｆ·Ｉ０9 s9 q! t, H6 u& A9 T- _
Ｉ＝πηｆｒ４/４
8 v* }: b' k9 n+ K- R6 \3 b3 y式中：Ｉ———紡織材料的斷面慣性矩，ｃｍ４；
9 w/ R; V. C1 P T3 C" x! hＩ０———紡織材料截面按等面積折合成正圓形時的斷面慣性矩，ｃｍ４；5 Y) {" d9 f9 _8 d1 G
ｒ———紡織材料截面按等面積折合成正圓形的半徑，ｃｍ；
0 t/ K1 j1 _' s- Mηｆ———彎曲截面形狀系數，可按典型狀態的Ｉ/Ｉ０算出。
+ F" |( A' K$ Y0 @因而： Ｒｆ＝πηｆＥｒ/４
. P8 J* y/ u7 x l8 x& \$ d6 u
作者: 桑間濮上 時間: 2015-8-24 18:25
纖維和紗線粗細不同時，抗彎剛度也不同，為了便于比較并確切了解材料的性能，一般把抗彎剛度折合成相同粗細（１ｔｅｘ）時的抗彎剛度，稱為相對抗彎剛度Ｒｆｒ。幾種纖維的彎曲截面形狀系數ηｆ和相對抗彎剛度Ｒｆｒ的典型例子。
. b- O6 b* C l& r0 l纖維的抗彎性能
/ ?8 l) J3 Q6 Y
纖維種類 | | | | |
長絨棉 | | | | |
細絨棉 | | | | |
細綿羊毛 | | | | |
粗綿羊毛 | | | | |
桑蠶絲 | | | | |
苧麻 | | | | |
亞麻 | | | | |
普通黏膠纖維 | | | | |
強力黏膠纖維 | | | | |
富強纖維 | | | | |
滌綸 | | | | |
腈綸 | | | | |
維綸 | | | | |
錦綸６ | | | | |
錦綸６６ | | | | |
玻璃纖維 | | | | |
石棉 | | | | |
| [/tr] |
由上表可以看出，各種纖維的相對抗彎剛度的差異是很大的。如綿羊毛的Ｒｆｒ較小，而苧麻、亞麻、滌綸等的較大?？椢锏耐λ?、軟糯性能及身骨，與Ｒｆｒ有一定關系?？椢锏慕M織結構、形成情況等也與Ｒｆｒ有關系。但是紗線具有捻度，由于扭應力的存在，使紗線自動彎曲，因而一般測定條件下抗彎剛度極小，甚至是負值，并不能真正反映紗線的抗彎性能。因此，一般不單獨討論紗線的抗彎剛度。
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