織物沖擊變形評價的紗線拉拔測試方法.pdf

1、芳綸織物以其輕質(zhì)、高比強度、良好的沖擊抗性等優(yōu)點被應(yīng)用于防彈衣設(shè)計中。在高速沖擊作用下，織物的變形、紗線的屈曲伸長與拉出、紗線與紗線間的摩擦以及能量的吸收與耗散等宏細(xì)觀響應(yīng)極其復(fù)雜。傳統(tǒng)的沖擊實驗只能從宏觀上對織物的沖擊力學(xué)性能進行研究，無法對沖擊作用下織物的變形過程進行深入研究。本文使用紗線拉拔測試方法將Kevlar49織物受到?jīng)_擊的過程模型化為織物中紗線拉出的過程，結(jié)合數(shù)字標(biāo)記點識別方法對織物的變形過程、紗線的屈曲伸長過程以及能量的

2、吸收機制進行了分析。
　　首先，執(zhí)行了經(jīng)紗和緯紗的單紗拉伸測試。結(jié)果表明：紗線彈性模量遠(yuǎn)低于組成紗線的單纖維彈性模量，并且經(jīng)紗的彈性模量和抗拉強度略小于緯紗。
　　其次，完成了單根經(jīng)紗拉出測試實驗。結(jié)果表明，紗線的拉出過程可分為靜摩擦階段和動摩擦階段。在靜摩擦階段織物整體將產(chǎn)生較大的剪切變形，同時受拉紗線發(fā)生屈曲伸長，當(dāng)拉力達到最大值后進入動摩擦階段，受拉紗線之間將產(chǎn)生屈曲交換和粘著滑移并伴隨能量的吸收與耗散。
　　第

3、三，使用標(biāo)記點法研究了經(jīng)紗拉出過程中的織物變形規(guī)律。測試結(jié)果顯示，不同行的紗線具有相似的位移-時間曲線，不同行的剪切角變化趨勢也相似，這與拉拔力-時間曲線是完全對應(yīng)的。
　　第四，研究了不同編織波數(shù)對織物受力及變形行為的影響。結(jié)果顯示：無論經(jīng)紗還是緯紗的拉出測試，其最大拉力值和最大剪切角都隨著紗線編織波數(shù)的增加而增大。經(jīng)紗拉出時最大拉出力對編織波數(shù)更加敏感，屈曲程度較大的經(jīng)紗對試件的剪切變形影響更大。當(dāng)編織波數(shù)相同時，經(jīng)紗的最大剪