Полуцикловые характеристики изгиба

Драпируемость– способность материалов образовывать мягкие складки под действием собственного веса.

Жесткость при изгибе - способность материалов сопротивляться изменению формы под действием приложенной внешней изгибающей силы. В теории упругости в соответствии с законом Гука: , (49)

где - жесткость материала при изгибе;

- модуль продольной упругости, характеризует способность сопротивляться приложенной нагрузке в зависимости от структуры материала;

- момент инерции сечения тела относительно нейтральной оси, характеризует способность материала сопротивляться приложенной нагрузке в зависимости от размеров и формы поперечного сечения тела.

- модуль Юнга, характеризующий упругие свойства твердых тел.

Формула справедлива только для случая малых, кратковременных нагружений, при которых доля условно-упругой деформации составляет значительную часть полной деформации.

При деформациях изгиба текстильных материалов имеет место несоответствие закону Гука, так как упругие деформации составляют очень малую долю от полной деформации. В этой связи в текстильном материаловедении для оценки жесткости материалов при изгибе введено понятие условная жесткость , определяемая консольным методом по ГОСТ 10550. По этому методу при заданной длине пробной полоски (и, соответственно, при заданной длине ее свешиваю-щейся части , см, определяется величина абсолютного прогиба и

относительного прогиба . Условная жесткость рассчитывается по формуле:

, где - масса в мг 1 пог. см пробы, A = j ( f_o ) .

При 0,35 £ £ 0,8 , (50)

при < 0,35 . (51)

Для жестких материалов (кожа, иск кожа и пр.) при оценке жесткости при изгибе используется «метод кольца» (или «петли»). По ГОСТ 8977 пробная полоска материала в виде кольца нагружается на приборе ПЖУ с усилием , необходимым для прогиба кольца на 1/3.

Рис. 16 Иллюстрация «метода кольца» для оценки жесткости материалов

Метод Шифера (G. Shifer), при котором плоскость пробы материала расположена вертикально, исключает влияние массы пробы на изгибающий момент.

1 - неподвижная вертикальная пластина

(вращение вокруг оси 4);

3 - проба;

4 - ось;

5 - пружина.

Рис. 17 Иллюстрация Метода Шиффера

Критерием жесткости при этом методе испытания является величина усилия в пружине 5, возникающего при повороте пластины 2 на заданный угол.

Метод «продольного сжатия» (на приборе «Продольный изгибатель» Бузова Б.А. и Пантелеева В.Н),обеспечивает определение силы сопротивления изгибу, проявляемой пробой материала, с помощью тензодатчика. Прибор позволяет определять полу-, одно- и многоцикловые характеристики материалов при приложении к ним изгибающих нагружений.

1 - двигатель;

2 - червячная передача;

3 - подвижный зажим;

4 - образец;

5 - неподвижный зажим;

6 - тензодатчик.

Рис. 18 Иллюстрация метода продольного сжатия

для определения жесткости материалов при изгибе

Жесткость материалов при изгибе в значительной мере зависит от

а) волокнистого состава материала. Чем больше распрямленность и выше ориентация молекул полимера - тем меньше гибкость волокон и тем больше модуль их упругости. Большая жесткость характерна для льна, малая - для шерсти. При круглом сечении волокна жесткость больше, при плоском - жесткость меньше.

б) структуры нитей(их толщины, крутки). При увеличении крутки нитей до жесткость возрастает. При > (креповая крутка) - характерна малая жесткость.

в) структуры полотна(вида переплетения, плотности расположения нитей). С увеличением длины перекрытия и с уменьшением числа связей между нитями наблюдается уменьшение жесткости.

г) отделки материалов. Существенно влияние отделок на жесткость, в том числе специальных отделок таких, как например, несминаемая отделка.