تعداد صفحات : 113
فرمت فایل: word(قابل ویرایش)
فهرست مطالب:
عنوان مطلب صفحه
مقدمه .................................................................................................................. 1
رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی .................................................. 4
تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش ......................................... 5
تعریف برش پارچه (Shearing)............................................................ 7
طبیعت برش ........................................................................................................... 7
مسأله عملی برش ................................................................................................... 16
- منحنی برش پارچه .................................................................................. 20
1-3-1- منحنی رفت و برگشتی برش ( دو طرفه )............................................ 21
1-3-2- منحنی برش یکطرفه ................................... 25
- خصوصیات برش پارچه ......................................................................... 28
1-4-1- رفتار برش پارچه ......................................... 28
1-4-2 رابطه بین تغییر شکل برشی و خمشی پارچه .......................................... 36
فصل دوم : روشهای آزمایشی برش پارچه های تاری پودی ......................... 38
2-1- مقدمه.......................................................................................................... 39
2-2- روش آزمایشی Cusick .................................................................... 44
2-3- روش آزمایشی KES (سیتم ارزیابی کاواباتا)....................................... 49
2-3-1- مقدمه................................................................................................ 49
2-3-2- تاریخچه پیدایش دستگاه KES ......................................................... 50
2-3-3- معرفی و شناخت آزمایش برش توسط دستگاه KES.......................... 52
2-4- روش آنالیز تصویری ............................................................................... 59
فصل سوم : استفاده از روش آنالیز المان محدود
در بررسی تغییر فرم برشی پارچه تاری پودی ............................................... 66
3-1- مقدمه ای بر تجزیه و تحلیل تغییر شکل های پیچیده پارچه ............... 67
3-1-1- ساختمان پارچه و فرض پیوستگی آن.............................. 68
3-1-2- سیمای تغییر شکل پارچه................................. 70
3-1-3- اندازه گیری کرنش..................................... 72
3-1-4- اندازه گیری تنش......................................... 74
3-1-5- روابط تنش – ک............................................. 75
3-1-6- حالتهای خاص.................................................................................... 76
3-1-7- بررسی اعتبار روابط ............................................................................. 78
3-2- روشهای المان محدود در مکانیک نساجی........................................... 80 3-2-1- مقدمه.............................................................. 80
3-2-2- اصول آنالیز المان محدود ( با استفاده از نتایج آزمایش KES)............... 81
3-2-3- محاسبات تئوریک آنالیز برش ................................ 83
3-2-3-1- تغییر شکل برش پارچه ................................................................ 83
3-2-3-2- توزیع کرنش برشی .................................................................... 84
3-2-3-3- توزیع تنش برشی ....................................................................... 86
3-2-3-4- عناصر ثابت در معادله.................................................................. 88
3-2-3-5- مدول برشی................................................................................. 89
3-2-3-6- روش محاسبة مدول برشی (C33) با استفاده از مدول کششی (C22 )................... 91
فصل چهارم : خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در جهات مختلف پارچه .............. 92
4-1- مقدمه.......................................................................................................... 93
4-2- مدلسازی برای خصوصیات برشی غیرهمگون (آنیزوتروپیک )........... 95
4-3- نمودارهای قطبی مدل برشی ................................................................... 97
4-3-1- صور عمومی..................................................................................... 97
4-3-2- اثردانسیتة بافت بر روی ب.............................................. 100
4-4- ارتباط بین سختی برشی و هیسترسیس در جهات مختلف پارچه .................... 102
منابع و مراجع .......................................................................................... 105
مقدمه:
پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد . این تغییر شکل ها شامل : افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست ، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه
می باشند .
پدیده برش، یکی از همین تغییر شکل های پیچیده است که در سطح پارچه اتفاق
می افتد . به نظر می رسد که به این خصوصیت فیزیکی – مکانیکی پارچه به دلیل آنکه در ظاهر دیده نمی شود ، در قیاس با دیگر فرم های تغییر شکل پارچه ، کمتر توجه شده است . در حالی که باید اذعان نمود که قابلیت منحصر به فرد پارچه برای پوشش سطوح سه بعدی ، در گرو همین پدیده می باشد .
توانایی پارچه برای پذیرش تغییر شکل برشی ، یکی از ملزوماتی است که پارچه
می تواند به عنوان پوشاک ، بر بدن انسان انطباق داشته باشد ، بدون آنکه ایجاد احساس ناراحتی کند پارچه به عنوان جسمی جدایی ناپذیر از نیاز های بشری مورد استفاده های گوناگون قرار می گیرد ، بدون آنکه اغلب مصرف کنندگان – و یا حتی برخی کارشناسان علم نساجی – اطلاع داشته باشند که کاربرد های ویژه پارچه در قیاس با دیگر مواد جهان پیرامون ، به پدیده برش مربوط است . رفتار برشی پارچه
– با توجه به منابع موجود – نسبت به دیگر خصوصیات و رفتار های پارچه کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است و البته تا کنون هیچ استاندارد اجرائی برای آن تعیین نگردیده است .
منظور از انتخاب این موضوع برای سمینار کارشناسی ارشد اینجانب ، آشنایی شنونده یا خواننده با مفاهیم اساسی برش ، این پدیده مهم فیزیکی مکانیکی پارچه و دخیل در کاربرد های معمول و روزمره پارچه می باشد .
برای نیل به این هدف ، در فصل اول مفهوم برش پارچه تاری پودی ، رفتار و منحنی مربوطه از نگاهی ساده در چند بخش مختلف به تفصیل تشریح می شود و در ادامه ارتباط برش با تغییر شکل خمشی پارچه ، روشن می گردد .
در فصل دوم ، به روش های آزمایشی مهمی که تا کنون برای ارزیابی خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در منابع ذکر شده اند ، پرداخته می شود ؛ که از این دست می توان به دستگاه آزمایش گر برشی Kawabata اشاره نمود که هم اکنون به عنوان روش پیشرو برای تعیین مقادیر مختلف برش ، استفاده می گردد . همچنین در این فصل شیوه آنالیز تصویری برش پارچه که در سال 2005 ، به شیوه عکس برداری از پروسه برش مقادیر آن را ارزیابی می نماید ، نشان داده می شود .
در فصل سوم تغییر شکل برشی پارچه به وسیله روش تجزیه و تحلیل المان محدود (Finite Element Analysis ) بررسی می شود و مقادیر مختلف برش از جمله تنش برشی ، کرنش برشی و روابط آنها به وسیله محاسبات تئوریک آنالیزی بیان
می گردد .
در فصل چهارم مدل ریاضی ارائه شده برای خصوصیات برشی ذکر می گردد ؛ تا از طریق آن و نمودار های قطبی حاصله ، خصوصیات برشی پارچه تاری پودی در
جهت های مختلف تبیین گردد .
پارچه های نساجی در هنگام استفاده و کاربردهای عملی ، تحت یکسری تغییرشکلهای پیچیده قرار می گیرند که این تغییر شکلها شامل افت پارچه ( Drape) ، زیر دست پارچه (Handle ) ، چروک شدن (Wrinkle ) یا تا خوردگی (Crease) و دیگر اثراتی که مرتبط با زیبایی پارچه است، می باشد. واضح است که مصرف کنندگان پارچه ها ، بازرگانان و یا تولید کنندگان منسوجات ، این سری از کیفیتهای پارچه را بصورت ذهنی و با تجربه عملی ارزیابی می کنند، اما اگر یک کارشناس نساجی بخواهد خصوصیات فیزیکی – مکانیکی و کیفیتی پارچه را مورد مطالعه قرار دهد
می بایست این تغییر شکلهای پیچیده را بطور عملی بررسی نماید در واقع مطالعه مکانیک ساختمانی پارچه ، تمامی این موارد را در بر می گیرد. ]1[
یکی از خصوصیات بارز و مهم منسوجات ، خصوصیات خمش پذیری و انعطاف آنها در مقایسه با دیگر مواد در جهان پیرامون می باشد این خصوصیت ویژه پارچه ، ناشی از مواد تشکیل دهنده آن ، یعنی الیاف می باشد بطوریکه وقتی پارچه خم می شود ، الیاف می توانند در کنار هم حرکتی نسبی داشته باشند این حرکت نسبی می تواند بین تک تک الیاف مجاور و یا بین دسته های الیاف مجاور (نخ ) رخ دهد در واقع پارچه
– پارچه ای که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است تاری پودی است –
می تواند تحت یک انحناء خم شود ؛ ولی اگر تحت دو انحناء یا بیشتر خم شود پدیده برش (Shear) ، رخ می دهد پس بطور کلی می توان این پدیده را بدین صورت توضیح داد : برش ، تغییر زاویه بین نخهای متقاطع است و همچنین به عنوان نتیجه خمش و تابیده شدن نخهای بین نقاط تقاطع نیز تعریف می شود. ]4[
برای مطالعه مکانیک تغییر شکلهای پیچیده لازم است ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوریهای تغییر شکل مورد توجه قرار گیرند سپس این تغییر شکلها را به شکلهای ساده تر تبدیل نمود و در نهایت مبانی علمی رفتار پارچه تحت تغییر شکلهای ساده بکار گرفته شود. ]1[
مکانیسم برش پارچه ، بر خصوصیات دیگر تغییر شکلهای پارچه مثل افتایش ، خم پذیری و انعطاف و کیفیت زیر دست پارچه تأثیر گذار است. این نوع تغییر شکل بر خصوصیات فیزیکی – مکانیکی عملیاتی مثل کشش و خمش که در جهتهای تار ، پود یا دیگر جهات فرعی پارچه کاملا ً غیر یکسان هستند نیز تأثیر گذار است. کلا ً مصارفی که در حین استفاده از پارچه ، تنش در دو محور یا چند محور دخیل هستند یا مصارفی که تنش در حین استفاده بیشتر از حالت عادی تنش وارده به پوشاک است خصوصیت برشی تأثیر گذار است و بنابراین قابل ملاحظه است که این رفتار مهم مورد مطالعه قرار گیرد زیرا خواص برش ، نقش بسیار مهمی در خصوصیات فیزیکی مکانیکی پارچه بر عهده دارد .]2[
1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)
در هنگام استفاده از پارچه زمانیکه پارچه، تحت تغییر شکلهای پیچیده قرار
می گیرد رفتار برشی که یکی از تغییرشکلهای مهم فیزیکی – مکانیکی در پارچه است می تواند روشن کننده خصوصیت اجرایی و عملی پارچه باشد تغییر شکل برشی یکی از خصوصیات بارز پارچه نساجی می باشد که دیگر مواد به شکل ورقه نازک مثل کاغذ یا پلاستیک ، چنین قابلیتی ندارند این ویژگی پارچه را قادر می سازد تا تغییر شکلهای پیچیده را متحمل شود و توانایی پوشش بدن انسان را داشته باشد . همچنین خصوصیت برشی روی خم پذیری ، انعطاف پذیری و زیر دست پارچه تأثیر گذار است و نه تنها برای پارچه های تاری پودی که برای انواع کامپوزیت های
- پارچه های ترکیبی – نساجی نیز از مسائل حائز اهمیت می باشد. ]5[
دانلود پایان نامه رشته نساجی