織物的力學(xué)性能測試PPT通用課件

1、織物的力學(xué)性能測試主要內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩⒖椢锏睦鞌嗔褜?shí)驗(yàn)三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)四、織物的頂破強(qiáng)力實(shí)驗(yàn)思考題一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康目椢锏牧W(xué)性能即織物抵抗破壞或淘汰的能力。織物的耐用性在傳統(tǒng)中，我們主要探討的是它被破壞后所引起的耐用性。本實(shí)驗(yàn)仍以傳統(tǒng)的評價方式進(jìn)行，模擬材料損壞的環(huán)境，其中最基本的是材料在拉伸、彎曲、摩擦等機(jī)械力作用下的破壞形式與狀態(tài)，包括一次或反復(fù)多次的作用，其中主要是一次性破壞，主要有拉伸斷裂強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、頂裂強(qiáng)度、磨損強(qiáng)度。通過實(shí)驗(yàn)了解織物的耐用性能指標(biāo)和影響織物耐用性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，會熟練地使用電子織物強(qiáng)力儀并學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)1基本知識 （1）拉伸強(qiáng)度拉

2、伸強(qiáng)度是評定服裝材料內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，所用的基本指標(biāo)有：斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、斷裂長度、斷裂功和斷裂比功等。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：本色棉布經(jīng)、緯向斷裂強(qiáng)度的允許下公差為8，超過8者將降為二等品。部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：精梳毛織物與化纖仿毛精梳織物斷裂強(qiáng)度的允許下公差為10，小于10為一等品，小于15為二等品。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)斷裂強(qiáng)度指標(biāo)還常用來評定材料經(jīng)過日曬、洗滌、磨損以及各種處理后對材料內(nèi)在質(zhì)量的影響。有時也用材料的斷裂伸長率作為控制材料內(nèi)在質(zhì)量的指標(biāo)，這是因?yàn)樵谀承┥a(chǎn)過程中，材料的斷裂強(qiáng)度雖無明顯變化，但材料的伸長率卻有明顯下降，從而影響到材料的使用牢度。織物在強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸斷裂試驗(yàn)，

3、當(dāng)試驗(yàn)布條的重量等于它們的斷裂負(fù)荷時的試條長度稱為材料的斷裂長度。單位面積重量不同的材料的斷裂強(qiáng)度，應(yīng)從斷裂長度來進(jìn)行比較，下表為兩種毛織物的斷裂強(qiáng)度與斷裂長度。從表中得知全毛花呢的斷裂強(qiáng)度大于全毛凡立丁的斷裂強(qiáng)度，而全毛凡立丁的斷裂長度則大于全毛花呢，這是由于二者單位面積重量不同的緣故。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)材料在外力作用下拉伸到斷裂時，外力對材料所作的功稱為斷裂功。斷裂功相當(dāng)于材料拉伸至斷裂時所吸取的能量，也即材料所具有的抵抗外力破壞的內(nèi)能。在一定程度上可以認(rèn)為材料的這種能量越大，材料越堅(jiān)牢。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)（2）影響拉伸強(qiáng)度的因素A.纖維品種是影響其拉伸強(qiáng)度的決定性因素。各種化學(xué)纖

4、維的拉伸性能差異很大，因此，反映在化纖織物上的拉伸強(qiáng)度也有很大的不同，即使化學(xué)纖維的品種相同，但由于化纖制造工藝的差別，將引起纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不同，從而使纖維的拉伸性能產(chǎn)生很大的差異，也會給織物的強(qiáng)伸性能帶來相應(yīng)的變化。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)B.織物的經(jīng)、緯向密度對織物拉伸強(qiáng)度的影響十分顯著，無論是經(jīng)、緯向同時改變，或者只改變一系統(tǒng)的密度時，織物的斷裂強(qiáng)度都將得到變化。C.織物的組織結(jié)構(gòu)對織物強(qiáng)度的影響也是很大的，在一個完全組織循環(huán)內(nèi)，經(jīng)、緯紗交錯次數(shù)越多，浮長越短，則織物的強(qiáng)度和伸長越大。所以，就平紋、斜紋和緞紋這三種基本組織來說，在其它條件相同的情況下，平紋組織織物的強(qiáng)度和伸長大于斜紋組織

5、織物，而斜紋組織織物又大于緞紋組織織物。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)D.紗線的細(xì)度：在織物的經(jīng)、緯向密度和組織結(jié)構(gòu)相同的情況下，由于號數(shù)大的紗線紗粗、強(qiáng)度大，其織物緊度也大，紗線之間的摩擦阻力增加，所以用號數(shù)大的紗線比用號數(shù)小的紗線織造的織物強(qiáng)度高。E.當(dāng)紗線號數(shù)相同時，則股線織成的織物要比同號數(shù)的單紗織成的織物強(qiáng)度高。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)F.紗線的捻度對織物強(qiáng)力的影響較為復(fù)雜。一般情況下，織物所用紗線的捻度都低于臨界捻度（即紗線強(qiáng)度達(dá)不到最大值時的捻度），這時，織物的強(qiáng)度隨紗線捻度的增加而提高，但當(dāng)紗線的捻度接近臨界捻度時，織物的強(qiáng)度則有下降的趨勢。G.紗線的捻向?qū)椢锕鈸竦挠绊戄^為顯著，但也與

6、織物的強(qiáng)度有關(guān)，當(dāng)經(jīng)、緯紗的捻向相同時，在經(jīng)、緯交織點(diǎn)處纖維傾斜方向相同，因而經(jīng)、緯紗密度容易互相嚙合，紗線間阻力增加，以致織物強(qiáng)度有所提高。幾種織物的拉伸曲線如下面各圖所示。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)幾種針織物的拉伸曲線二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)非織造布的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)2、設(shè)備與儀器 HD026N型電子織物強(qiáng)力機(jī)，還有剪刀、直尺、挑針、張力重錘等。3、試樣準(zhǔn)備 取被測材料1塊，試樣的剪取除不在上、下機(jī)的布上取外，只要布面平整，可在零布上剪取。每匹布上只取1塊作為l份，剪取。長度約為300mm，試樣不能有表面疵點(diǎn)。取樣方法有梯形法和水平法，如下圖所示。二

7、、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)梯形法水平法二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)做拉伸斷裂強(qiáng)度試驗(yàn)時，試樣的尺寸及其夾持方法對試驗(yàn)結(jié)果影響較大。常用的機(jī)織物試樣及其夾持方法有：扯邊紗條樣法、剪切條樣法及抓樣法。如圖所示。扯邊紗條樣法 剪切條樣法 抓樣法二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)扯邊紗條樣法試驗(yàn)結(jié)果不勻率較小，用布節(jié)約。抓樣法試樣準(zhǔn)備容易，快速，試驗(yàn)狀態(tài)比較接近實(shí)際情況，但所得強(qiáng)力、伸長值略高。剪切條樣法一般用于不易抽邊紗的織物，如縮絨織物、氈品、非織造布及涂層織物等。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用扯邊紗條樣法。如果試樣是針織物，由于拉伸過程中線圈的轉(zhuǎn)移，變形較大，往往導(dǎo)致非拉伸方向的顯著收縮，使試樣在鉗口處所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力特別集中，造成

8、多數(shù)試條在鉗口附近斷裂，影響了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為了改善這種情況，可采用梯形試樣或環(huán)形試樣，如下圖所示。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn) 梯形試樣 環(huán)形試樣二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)試樣的工作長度對試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響，一般隨著試樣工作長度的增加，斷裂強(qiáng)力與斷裂伸長率有所下降，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般織物均為20cm。針織物和毛織物為10cm，特別需要時可自行規(guī)定，但一批試驗(yàn)的所有試樣必須統(tǒng)一。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)4試驗(yàn)過程 、按要求設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)：實(shí)驗(yàn)方式為拉伸斷裂試驗(yàn)，夾持長度、拉伸速度、預(yù)加張力等，具體參數(shù)見下表。、夾裝試樣。先將試樣一端夾緊在上夾鉗中心位置，然后將試樣另一端放入下夾鉗中心位置，并在預(yù)張力作用下伸

9、直，再緊固下夾鉗。、開啟儀器，拉伸試樣至斷裂。、復(fù)位后，重復(fù)上述操作，至完成規(guī)定的試驗(yàn)次數(shù)。、打印試驗(yàn)結(jié)果。二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)二、織物的拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)1、基本知識在日常生活中，服裝材料因被某種物體鉤拉撕扯，致使局部紗線受剄集中負(fù)荷而斷裂，從而使材料出現(xiàn)裂縫或被撕成兩半的現(xiàn)象稱為撕裂，有時也稱為撕破?？椢锏乃毫褟?qiáng)度與普通的拉伸強(qiáng)力相比，更接近實(shí)際使用中突然破裂的情況，更能有效地反映紡織品的堅(jiān)韌性能。因此，目前已將撕裂強(qiáng)度作為樹脂整理織物和某些化纖產(chǎn)品的主要品質(zhì)檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。軍服和野外作業(yè)服對撕裂強(qiáng)度也有特殊要求。常用的方法有單縫法和梯形法等。三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)單縫法撕裂時，裂

10、口處形成一個紗線受力三角形如圖30-8所示。當(dāng)試樣中受力的紗線逐漸上下分開時，不直接受力的紗線開始與受力的紗線有某些相對滑動，并逐漸靠攏，形成一個近似三角形的區(qū)域，通常稱為受力三角形。由于紗線間摩擦阻力的作用，滑動是有限的，在滑動時，紗線的張力迅速增大，紗線的變形伸長也急劇增加，當(dāng)構(gòu)成受力三角形底邊的第一根紗線變形至斷裂伸長時，這根紗線即告斷裂，從而獲得了某一撕裂負(fù)荷的極大值。這時，除第一根紗線外，在受力三角形內(nèi)和第一根紗線相鄰的其它橫向紗線也擔(dān)負(fù)著部分外力，外力隨離開第一根紗線的近遠(yuǎn)而逐漸減小。三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)圖30-8 單縫法撕裂破壞過程三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)在梯形法撕裂中

11、同樣有受力三角形，但主要由受力紗線的伸直和變形而產(chǎn)生。在梯形法撕裂中，斷裂的紗線系統(tǒng)是直接受拉伸的，受力紗線的根數(shù)與試樣對夾頭水平線的傾角關(guān)系密切。傾角越小，受力紗線的根數(shù)越多，撕裂強(qiáng)度越大，當(dāng)傾角等于00，兩邊由梯形而呈水平時，撕裂強(qiáng)度等于拉伸強(qiáng)度。 我國規(guī)定傾角為250。兩種典型的撕破方式的拉伸曲線對比（如圖30-9）?？椢锝M織的不同，紗線在織物中的交錯次數(shù)不同，使得紗線能作某些相對移動的程度也不同，一般平紋組織的撕裂最小，方平組織織物最大，緞紋和斜紋組織織物處于兩者之間。三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)圖30-9 兩種典型撕裂過程曲線三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)織縮對撕裂強(qiáng)度的影響有兩方面：其一，當(dāng)織縮大時，織

12、物的伸長增加，織物中紗線的受力根數(shù)增加，受力三角形大，因而撕裂強(qiáng)度增加；其二，當(dāng)織縮大時，紗線的彎曲程度增加，紗線間的相互擠壓和摩擦增加，使紗線的相對運(yùn)動的可能性減小，因而會降低撕裂強(qiáng)度?？椢锩芏扔绊懰毫训倪^程比較復(fù)雜在一般密度條件下進(jìn)行梯形法試驗(yàn)時，密度增加，而紗線間的摩擦阻力變化不大，則由于受力紗線根數(shù)增加，可能使撕裂強(qiáng)度提高，織物密度越大，紗的摩擦系數(shù)越大，則紗從織物內(nèi)拉出的阻力越大，形成的撕裂口越小，其結(jié)果是撕裂強(qiáng)度降低。影響織物撕裂強(qiáng)度各因素間的關(guān)系如表30-4。三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)針織物除特殊需要外（如做針織外衣），一般不進(jìn)行撕裂試驗(yàn)。常用的織物撕裂強(qiáng)度的試驗(yàn)方法有：單縫撕裂法、舌形

13、撕裂法、梯形撕裂法、單縫落錘法。單縫撕裂法（圖3010）是將試樣沿一個方向剪開一段形成兩瓣兒，分別夾在拉伸強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭中，當(dāng)夾頭相對運(yùn)動時，橫向紗線沿裂口斷裂，測取其強(qiáng)力，單縫撕裂法的特征是縱向紗線受拉，橫向紗線滑動，產(chǎn)生摩擦力，使橫向紗線受扯拉形成受力三角形，拉力增加，直至橫向紗線依次陸續(xù)斷裂使織物被撕破。 三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)舌形撕裂法是將試樣沿一個方向剪兩刀形成三瓣兒，當(dāng)中一瓣兒與旁邊兩瓣兒分別夾在拉伸強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)的上、下布夾頭中，形似舌形。當(dāng)夾頭相對運(yùn)動時，橫向紗線受拉扯，形成兩個近似三角形的裂口區(qū)域。梯形撕裂法（圖3011）是把條形試樣兩邊各劃取傾斜1150的

14、等腰梯形，并在上底正中剪一個10mm的裂口，沿布條斜線分別將試樣夾在拉伸強(qiáng)力機(jī)的上、下布夾頭中，當(dāng)夾頭作出相對運(yùn)動時，沿裂口斷裂縱向紗線。梯形撕裂的特征是靠近梯形上底一邊的紗線首光受拉伸直，其裂口處的第一根紗線變形量大，負(fù)擔(dān)較大的外力，由于按梯形斜線夾持，遠(yuǎn)離第一根紗線的其它紗線受力逐漸減小，拉力增加，直至紗線依次陸續(xù)斷裂使織物斯裂。還有一種翼型法試樣（如圖30-12）。三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)單縫撕裂法除在織物強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)上撕裂外，也可以在織物落錘式撕裂試驗(yàn)機(jī)（圖3013）上進(jìn)行，它是用一落錘的能量對規(guī)定長度的織物進(jìn)行對撕，以測定所消耗的位能表示。圖30-10 舌形法試樣的剪切和夾持方法三、織物的撕

15、裂實(shí)驗(yàn)圖30-11 梯形法試樣的裁剪與夾持方法三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)圖30-12 翼形法試樣和夾持方法三、織物的撕裂實(shí)驗(yàn)圖3013 織物落錘式撕裂試驗(yàn)機(jī)和試樣的剪切1扇形鐵擋板 2指針 3切刀手柄 4固定試樣夾鉗 5切刀 6運(yùn)動試樣夾鉗 7起動扳手扇形錘 四、織物的頂破強(qiáng)力試驗(yàn)1、基本知識頂破是織物破壞的一種形式。它是將一定面積的織物周圍固定，從織物的一面給以垂直的力使其破壞，稱為頂破，也稱為頂裂。頂裂和服裝的膝部和肘部，針織物的手套和襪子等受力情況近似。由于機(jī)織物和針織物在強(qiáng)度和變形方面是一種各向異性的物體，在頂力作用下各向伸長，沿經(jīng)、緯（或直、橫）兩方向張力復(fù)合的剪應(yīng)力，首先在變形最大、強(qiáng)度最

16、弱的一點(diǎn)上使紗線斷裂，接著沿經(jīng)向或緯向（直向或橫向）撕裂，因而裂口一般呈直角形或直線形。由同種纖維組成經(jīng)緯紗的織物，一般表現(xiàn)為：織縮率大而經(jīng)緯向織縮率接近，則織物的頂破強(qiáng)度較高。這是由于經(jīng)、緯紗對頂裂強(qiáng)度同時發(fā)揮作用的緣故，其裂口形狀常為三角形。若經(jīng)緯向紗線的變形能力不同或織縮率相差大時，則變形能力小的或織縮率低時一個系統(tǒng)紗線在頂裂過程中首先到達(dá)斷裂伸長而告破裂，裂口常為一直線，這是由于經(jīng)緯向紗線沒有同時發(fā)揮最大作用，而頂裂強(qiáng)度較低；若經(jīng)緯向紗線相同，經(jīng)緯向密度差異大時，裂口也呈一直線。針織物的頂裂過程是組成試樣的各線圈如鉤接強(qiáng)度試驗(yàn)一樣聯(lián)成一片，共同承受伸長變形，直至頂裂為止。可以推知，如果

17、組成針織物紗線的鉤接強(qiáng)度越大，則頂裂強(qiáng)度也越大。針織物的頂裂強(qiáng)度可通過改用較粗紗線號數(shù)與適當(dāng)提高針織物的針圈密度來提高，也可用各種合成纖維混紡來提高。四、織物的頂破強(qiáng)力試驗(yàn)利用織物頂裂強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)來測定織物的頂裂強(qiáng)力，通過試驗(yàn)掌握織物頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)的頂破原理和織物破裂特征。頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)有兩種類型，即擺錘式單子頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)和氣壓式織物頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)。前者是國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的儀器。氣壓式織物頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)在測得頂破強(qiáng)力的同時，還可測得頂破伸長，試驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，但氣壓式織物頂破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)需用壓縮空氣作為動力，設(shè)備比較復(fù)雜。兩種不同的頂破方式的原理圖。四、織物的頂破強(qiáng)力試驗(yàn)圖30-14織物頂破試驗(yàn)儀原理示意四、織物的頂破強(qiáng)力試驗(yàn)2、設(shè)備與儀器 HD026N型電子織物強(qiáng)力儀液壓式漲破法和氣壓式脹破強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)，使用的工具有試樣夾持用具、剪刀、樣板及劃粉。3、試樣準(zhǔn)備 在距布邊10cm以上布幅內(nèi)沿緯紗方向均勻剪取試樣，一