Способ определения релаксационных свойств материалов при изгибе

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств материалов для одежды при изгибе в текстильной и легкой промышленности. Способ включает нагружение и отдых испытуемого образца, определение в процессе нагружения жесткости, упругости, работы изгиба, усилия при снятии нагрузки и падения усилия в образце по разности между усилием в момент измерения жесткости и усилием при снятии нагрузки, определение в процессе отдыха работы, затрачиваемой на восстановление образца, по зависимости изгибающего усилия от величины восстановления образца после изгиба, а также - определение разности работ, затраченных на изгиб и восстановление образца. Достигается повышение объективности и информативности оценки способности текстильных материалов сопротивляться изгибающему воздействию. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств материалов для одежды при изгибе по характеристикам:

- падение усилия в процессе выдерживания образца под нагрузкой по изменению показателя жесткости (ΔР, сН);

- работа, затраченная на восстановление (А_в, мкДж);

- разность работ, затраченных на изгиб и восстановление (ΔА, мкДж), представленная графически по площади гистерезисной петли.

Релаксационные характеристики относятся к одноцикловым и широко используются при изучении деформации растяжения [1]. При изучении деформации изгиба они не использовались из-за отсутствия возможности приборной записи релаксационных процессов. Предлагаемый способ открывает возможность записи не только цикла нагружения, но и отдыха, для чего через заданные интервалы времени определяют значения силы сопротивления образца при действии нагрузки и в процессе восстановления пробы после изгибающего воздействия.

Одноцикловые характеристики изгиба, характеризующие релаксационные свойства материалов при изгибе, определяют по диаграмме изгиба и распрямления образца.

Наиболее близким к заявленному способу является «Способ определения свойств материалов текстильной и легкой промышленности при изгибе» [2].

Существующий способ предусматривает оценку результата изгиба текстильных полотен и пакетов одежды, состоящих из различных материалов, оцениваемого работой изгиба.

Однако этот способ не позволяет определить релаксационные свойства текстильных материалов после изгиба.

Техническим результатом заявленного способа является повышение объективности оценки способности текстильных материалов сопротивляться изгибающему воздействию путем изучения изменения усилия под действием нагрузки и восстановления образца в процессе отдыха и информативности измерений путем введения новых характеристик (показателей релаксационных свойств).

Заявляемый способ позволяет оценить кинетику сопротивления текстильных материалов деформирующему воздействию при изгибе и способность материалов к восстановлению первоначальной формы после изгиба.

Испытания текстильных материалов проводят как в способе [2], но с расширением информации измерений. Образец нагружается до момента изменения его высоты на 1/3 (как требует ГОСТ 10550-93), выдерживается 30 с под нагрузкой и дается отдых. Запись в табличной и графической формах идет не только до момента деформирования образца на 1/3 - оценка жесткости, но и после снятия нагрузки и отдыха. При осуществлении данного способа определяют:

1. Падение усилия в образце (ΔР, сН), характеризующее изменение жесткости материала под действием нагрузки, определяемое по зависимости усилия от времени (τ, с) и записываемое в табличной и графической формах. Падение усилия характеризует способность материала сопротивляться изгибающей нагрузке и определяется по графику (см. чертеж):

(ΔР=P₁-P₂),

где P₁ - усилие в момент измерения жесткости, сН.

2. Работу (А_в, мкДж), затрачиваемую на восстановление образца в процессе отдыха, определяемую по зависимости изгибающего усилия от величины восстановления образца после изгиба (l, мм), записываемую в табличной и графической формах (см. чертеж). Работа восстановления характеризует способность текстильного материала восстанавливать исходную форму и рассчитывается одним из приближенных методов интегрирования (метод трапеций) по всем аргументам полученной таблицы зависимости Р (l).

3. Разность работ, затраченных на изгиб и восстановление образца в процессе отдыха (ΔА, мкДж), определяемую по площади гистерезисной петли, записываемую графически (см. чертеж) и рассчитанную с помощью программного обеспечения:

(ΔА=А_и-А_в),

где А_и - работа, затраченная на изгиб, мкДж (определяемая по способу [2]);

A_в - работа восстановления, мкДж.

Петля гистерезиса изгиба характеризует формоустойчивость текстильного материала: чем меньше площадь петли гистерезиса, тем выше упругие свойства и формоустойчивость.

Преимуществами предлагаемого способа является возможность оценки релаксационных свойств и способности материала к восстановлению первоначальной формы после изгиба и также изучение информации о материале для прогнозирования формоустойчивости швейных изделий еще на этапе их проектирования. Полученные при испытаниях характеристики расширяют информацию о технологических свойствах материалов и способности их к переработке и могут быть использованы для научно обоснованного конфекционирования материалов для одежды с целью обеспечения выпуска качественных конкурентоспособных швейных изделий.

В таблице приведены результаты испытаний чистольняной ткани и пакетов материалов на изгиб существующим способом (прототип) и предлагаемым.

Список используемых источников

1. Бузов Б.А. и др. Материаловедение швейного производства. - М.: Легпромиздат, 1986, с.149-162.

2. Способ определения свойств материалов текстильной и легкой промышленности при изгибе [Текст]: пат. 2267784, Рос. Федерация: МПК G01N 33/36 / Смирнова Н.А., Лапшин В.В., Козловский Д.А. [и др]; заявитель и патентообладатель Костромской гос. технол. ун-т. - №2004106079/28; заявл. 01.03.2004; опубл. 10.01.2006, бюл. №01. - прототип.

Способ определения релаксационных свойств текстильных материалов при изгибе, включающий нагружение и отдых испытуемого образца, определение в процессе нагружения жесткости, упругости, работы изгиба, усилия при снятии нагрузки и падения усилия в образце по разности между усилием в момент измерения жесткости и усилием при снятии нагрузки, определение в процессе отдыха работы, затрачиваемой на восстановление образца, по зависимости изгибающего усилия от величины восстановления образца после изгиба, а также - определение разности работ, затраченных на изгиб и восстановление образца.