Полуцикловые характеристики растяжения материалов. Методы и приборы для их определения

Полуцикловые разрывные характеристики используются главным образом для оценки предельных механических возможностей текстильных изделий. По показателям механических свойств, получаемым при растяжении материала до разрыва, судят о степени сопротивления материала постоянно действующим внешним силам; показатели разрывной нагрузки и разрывного удлинения являются важными признаками доброкачественности материала.

Показатели полуцикловых характеристик устанавливают при растяжении материала на разрывных машинах. Основные формы образцов, используемых для испытания на простое одноосное растяжение, и способы закрепления их в зажимах разрывной машины показаны на рис. 1.

Кроме того, принято определять удлинение при стандартной разрывной нагрузке — приращение длины растягиваемого пробного образца в момент достижения разрывной нагрузки, предусмотренной стандартами или техническими условиями на изделие.

При простом одноосном растяжении пробного образца наблюдается уменьшение его поперечных размеров (рис. 2). Это характерно для многих текстильных изделий. Наиболее значительно уменьшаются размеры в середине образца. Оценивают это свойство изделий коэффициентом поперечного сокращения К, который определяют как отношение относительного сокращения образца εс к относительному его удлинению εр.

Для всех текстильных изделий показатели разрывной нагрузки и разрывного удлинения являются важными стандартными (нормативными) показателями. Несоответствие фактических показателей разрывной нагрузки и разрывного удлинения нормативам государственного стандарта или технических условий - один из признаков недоброкачественности изделия.

При оценке механических свойств текстильных материалов важно знать не только разрывную нагрузку и удлинение к моменту разрыва, но и характер деформации материала. Графическое представление о зависимости между нагрузкой и удлинением при растяжении материалов дают диаграммы растяжения (рис. 3). Запись таких диаграмм производится с помощью самопишущего прибора на разрывной машине.

Важная характеристика прочностных свойств текстильных материалов — удельная (расчетная) разрывная нагрузка Ру - разрывная нагрузка, приходящаяся на элемент структуры материала (на одну нить основы или утка в ткани, на один петельный ряд или столбик в трикотаже, на одну строчку прошива нетканых полотен).

Т – линейная плотность материала — число нитей в ткани, рядов или столбиков в трикотаже, строчек прошива в нетканом полотне, вдоль которых производится разрыв образца испытываемого материала.

При растяжении образцов затрачивается определенная работа, которая расходуется на преодоление энергии связей, действующих в материале (между волокнами и нитями, между макромолекулами в структуре волокна).

Работа разрыва показывает, какое количество энергии затрачивается на то, чтобы преодолеть энергию связи между частицами материала и довести его до полного разрушения. Характеризуется работа разрыва Rp геометрической площадью, ограниченной кривой разрыва и максимальными координатами Pр и lр. Абсолютную работу, затраченную на разрыв образца, можно рассчитать по формуле Rр, (кгс·см; Дж):