论文部分内容阅读
机织物是柔性结构体材料,其弯曲性能深刻影响着织物的外观美感及其它各种服用性能。对织物弯曲性能的研究,在静态弯曲测试分析及相关理论研究中已取得很多成果;由于日常使用中,织物材料更多地表现为一定程度下的自由动态弯曲变形行为,对于织物动态弯曲性能的测试、分析及相关理论研究仍处于探索阶段,尚有大量的工作要做。当前随着科学技术的不断进步,对织物各项机械力学性能的检测分析方法也逐渐向实时化、自动化、定量化的方向发展。特别是计算机技术的发展,人们对织物弯曲性能的认识将更深入。本文旨在对机织面料在稳定速度的气流场中表现出的自由动态弯曲行为进行测试和分析。本项研究提出了织物动态弯曲性的测试方法及相应表征指标,对于设计开发具有合适程度的动态变形风格的服装面料具有良好指导和参考价值,为纺织面料的设计,开发应用,以及机械力学性能理论研究提供重要参考和实验依据。本课题提出了一种新的织物动态弯曲性测试方法及动态弯曲角度指标,制作了测试装置,将自织的纯棉和纯天丝机织物试样置于规定的稳定风场中,上端固定,下端自由下垂并在气流的作用下来回自由弯曲摆动;试验中对织物试样在来回弯曲运动中每隔1/24s测试其动态弯曲角,得到该指标随时间的变化曲线和一段时间内的平均值,以此对机织物试样的动态弯曲变形行为进行分析和评价。通过试验分析,探讨气流、纱线线密度、织物密度及组织结构对织物动态弯曲变形性能的影响。本课题的具体研究工作如下:(1)提出了织物动态弯曲性测试方法,设计、建立了织物动态弯曲性测试装置;通过对织物风格的主客观评价体系的研究分析,提出了动态弯曲角、动态弯曲周期等评价指标。(2)考虑到影响机织物动态弯曲性能的内因复杂多样,包括纤维和纱线原料、织物组织结构参数、各种后整理工艺等。为尽可能消除后整理等因素的干扰,本文自行设计织造了全棉、纯天丝织物试样,采用东华大学纺织面料技术教育部重点实验室的全自动剑杆小样织机织造了系列纯棉和纯天丝机织物。(3)运用新装置测试织物试样的动态弯曲性能,测试和计算了织物试样的瞬时动态弯曲角、平均动态弯曲角和织物动态弯曲周期,并绘制了动态弯曲角-时间曲线。经过对动态弯曲角-时间曲线的分析,发现相应织物试样在一定的气流环境中呈现一种内在的,规则的动态弯曲变形行为,该行为取决于织物自身原因和外界气流因素。通过对试验数据的计算和统计分析,发现气流流速、纱线线密度、织物密度等因素对织物的动态弯曲行为有影响,但影响程度各不相同,并且任何一个因素对动态弯曲角的影响都不是显著线性相关的,说明织物在一定的气流环境中表现出的动态弯曲变形行为是多因素下的综合效果。(4)为进一步探讨织物在气流环境中的动态弯曲变形行为的内在机理,本文采用统计分析方法,应用MINITAB软件对实验数据进行分析处理,得到织物平均动态弯曲角与织物纱线线密度及风速之间的非线性相关关系,织物平均动态弯曲角与纱线线密度的平方呈负相关,与风速呈正相关。(5)采用KES测试系统对织物的弯曲风格进行测试,得到各织物试样的弯曲刚度和弯曲滞后量测试结果,王府梅等在机织物及其纱线弯曲性能的实验研究中发现:织物弯曲刚度与纱线线密度的平方呈正相关;本课题的独立测试实验结果发现织物动态弯曲角与纱线线密度的平方呈负相关,本文采用统计分析方法进一步分析得到织物平均动态弯曲角与弯曲刚度成负相关的结论,验证文献结论。