第十章 紡織纖維和紗線的力學(xué)性質(zhì).doc

第十章 紡織纖維和紗線的力學(xué)性質(zhì) 一. 名詞解釋: 1. 絕對(duì)強(qiáng)度 2. 相對(duì)強(qiáng)度 3. 斷裂長(zhǎng)度 4. 勾接強(qiáng)度 5. 打結(jié)強(qiáng)度 6. 斷裂伸長(zhǎng)率 7. 予加張力 8. 初始強(qiáng)度 9. 屈服點(diǎn) 10. 斷裂功 11. 斷裂比功 12. 急彈性變形 13. 緩彈性變形 14. 塑性變形 15. 彈性回復(fù)率 16. 彈性功率 17. 蠕變 18. 應(yīng)力松馳 19. 疲勞 20. 抗彎剛度 21. 抱合力 22. 抗扭剛度 23. 摩擦力 24. 負(fù)荷一伸長(zhǎng)曲線 25. 抱合長(zhǎng)度 26. 斷裂時(shí)間 27. 質(zhì)量比功 28. 濕干強(qiáng)度比 29. 動(dòng)態(tài)模量 30. 斷裂的不同時(shí)性 二. 填空題 1. 苧麻纖維拉伸曲線的主要特征為_(kāi)、_、_、_、_。 2. 羊毛纖維拉伸曲線的主要特征為_(kāi)、_、_、_、_。 3. 測(cè)定纖維拉伸彈性的主要方法有_、_。 4. 在測(cè)定纖維的拉伸性質(zhì), 應(yīng)注意的環(huán)境條件為_(kāi)、_。 5. 根據(jù)加負(fù)荷形式, 目前測(cè)定纖維拉伸性質(zhì)的儀器類型有_、_、_。 6. 在比較紡織材料拉伸性質(zhì)時(shí), 需加予張力, 選擇予張力的原則是_。 7. 纖維間的切向阻力包括_和_。 8. 引起紡織材料間產(chǎn)生摩擦力的機(jī)理有_、_、_。 9. 棉、苧麻均為天然纖維素纖維, 但苧麻纖維的斷裂伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)比棉纖維小, 這是由于_。 10. 表示紡織材料堅(jiān)韌性的指標(biāo)有_。 11. 常用比容大小來(lái)表示纖維集合體的_性質(zhì)。 12. 分析纖維熱機(jī)械性質(zhì)的靜態(tài)學(xué)方法有_、_、_、_。 13. 比較紡織材料拉伸性質(zhì)時(shí), 要求用相對(duì)指標(biāo), 這是由于_。 14. 拉伸負(fù)荷 一伸長(zhǎng)曲線可分為線性區(qū), 屈服區(qū)和強(qiáng)化區(qū), 其中_區(qū)中產(chǎn)生單位變形所需的力最小。 15. 常見(jiàn)化纖中, 耐磨性最好的是_, 因?yàn)開(kāi)彈性好。 16. 纖維的斷裂機(jī)理是由于_和_。 17. 測(cè)定纖維的伸長(zhǎng)時(shí), 如果增加試樣的長(zhǎng)度, 測(cè)得的纖維強(qiáng)度_。 18. 一般紗線斷裂的原因主要是_和_。 19. 負(fù)荷一伸長(zhǎng)曲線上斷裂點(diǎn)的橫縱標(biāo)表示_, 縱坐標(biāo)表示_, 應(yīng)力應(yīng)變曲線上斷裂點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示_, 縱坐標(biāo)表示_。 20. 初始模量的大小反映纖維的剛性, 初始模量大, 表示纖維_。 21. 拉伸變形的種類有_、_、_。 22. 在外力拉伸時(shí), 由于紗中纖維存在斷裂的不同時(shí)性, 故_ 層纖維先斷裂, _層纖維后斷裂。 三. 選擇題 1. 天然纖維與化學(xué)纖維相比, 試樣長(zhǎng)度對(duì)拉伸性能影響最大的是( ) 天然纖維 化學(xué)短纖維 化纖長(zhǎng)絲 2. 3分特的滌綸、腈綸、丙綸纖維, 經(jīng)強(qiáng)度測(cè)定, 均為16CN, 三種纖維的應(yīng)力為( ) 滌綸丙綸腈綸 滌綸腈綸丙 丙綸腈綸滌綸 3. TG001型電子強(qiáng)力儀屬( ) 等加負(fù)荷型 等速拉伸型 等速伸長(zhǎng)型 4. 隨著相對(duì)濕度的提高, 強(qiáng)度變化最小的纖維是( ) 蠶絲 滌綸 粘膠纖維 5. 受溫度影響最小的纖維( ) 丙綸 氯綸 麻纖維 6. 在繩子上懸掛比其斷裂強(qiáng)度小的重物, 經(jīng)一定時(shí)間后, 繩子斷裂, 這種斷裂屬( ) 應(yīng)力松馳斷裂 動(dòng)態(tài)疲勞斷裂 蠕變伸長(zhǎng)斷裂 7. 纖維打結(jié)強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度的比值一般( ) 大于1 小于1 等于1 8. 紡織材料拉伸至斷裂的時(shí)間越短, 其強(qiáng)度( ) 越大 越小 不變 9. 在疲勞試驗(yàn)過(guò)程中, 每次去負(fù)荷后放松時(shí)間越長(zhǎng)( ) 越容易疲勞 不容易疲勞 放松時(shí)間與疲勞無(wú)關(guān) 10. 紡織材料經(jīng)多次拉伸后的拉伸曲線所呈現(xiàn)出的初始模量( ) 增大 減小 不變 11. 擺錘式強(qiáng)力機(jī)上的扇形強(qiáng)力標(biāo)尺刻度間的間距隨試樣強(qiáng)力的增加刻度間距( ) 增大 減小 不變 12. 紗線斷裂時(shí), 無(wú)論是長(zhǎng)絲紗或短纖維紗均有( ) 外層先斷裂, 然后內(nèi)層斷裂 內(nèi)層先斷裂, 然后外層斷裂 內(nèi), 外層同時(shí)斷裂 13. 毛滌混紡紗的強(qiáng)力隨( )上升而混紡紗強(qiáng)力上升 隨毛纖含量上升 滌綸 與毛, 滌含量多少無(wú)關(guān) 四. 是非題, 正確的打“”, 錯(cuò)誤的打“” 1. 由高強(qiáng)度纖維制成的紡織品, 不一定經(jīng)久耐用。( ) 2. 斷裂長(zhǎng)度是反映纖維長(zhǎng)度的指標(biāo)。 ( ) 3. 棉和粘膠纖維隨吸濕增加, 強(qiáng)力都增加。 ( ) 4. 用定伸長(zhǎng)彈性測(cè)定法, 所得有關(guān)指標(biāo)是條件值。( ) 5. 纖維的強(qiáng)度與分子量呈線性相關(guān)。 ( ) 6. 用瞬時(shí)恢復(fù)變形大的纖維制成的產(chǎn)品, 其尺寸穩(wěn)定性好。( ) 7. 今測(cè)得腈綸纖維與滌綸纖維的應(yīng)力相同, 則兩種纖維的斷裂長(zhǎng)度也相同。( ) 8. 玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和勾接強(qiáng)度都很大。( ) 9. 同種化纖的初始模量隨拉伸倍數(shù)的增加而增加。( ) 10. 紡織纖維的斷裂都是因?yàn)榇蠓肿娱g滑移造成的。( ) 11. 200根棉纖維的束纖維強(qiáng)度為600CN, 用單纖維測(cè)定法, 測(cè)得粘膠纖維的平均單強(qiáng)為3CN, 則兩種纖維的單纖維強(qiáng)度相等。( ) 12. 混紡紗的張力隨強(qiáng)度大的纖維的混紡比增加。( ) 13. 滌棉混紡紗強(qiáng)力隨滌纖維的混紡比增加, 滌棉紗的強(qiáng)度上升。( ) 14. 短纖維紗斷裂時(shí), 是由外層先斷裂, 然后再由內(nèi)層纖維斷裂。( ) 15. 紗線的斷裂都是由組成紗線的纖維斷裂造成的。( ) 16. 當(dāng)試樣長(zhǎng)度加長(zhǎng)時(shí), 這時(shí)所測(cè)得的纖維的強(qiáng)度亦上升。( ) 17. 進(jìn)行縷紗強(qiáng)力測(cè)試時(shí), 隨著試樣中紗線根數(shù)的增加, 測(cè)得強(qiáng)力會(huì)上升。( ) 18. 滌棉混紡紗, 當(dāng)滌比例50, 這時(shí)隨滌含量的上升而混紡紗強(qiáng)力下降。( ) 19. 在強(qiáng)度較低的纖維中滲入強(qiáng)度較高的纖維, 混紡后成紗強(qiáng)度必定提高。( ) 20. 纖維的強(qiáng)度試驗(yàn)中, 試樣越長(zhǎng), 強(qiáng)度值越偏小。( ) 21. 纖維在紗線中的強(qiáng)度利用系數(shù)小于1。( ) 五. 簡(jiǎn)答題 1. 拉伸的相對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)有哪幾種? 它們之間如何換算? 2. 初始模量, 屈服應(yīng)力拉伸斷裂功各有何物理意義? 3. 應(yīng)力應(yīng)變曲線與拉伸變形曲線(負(fù)荷一伸長(zhǎng)曲線)有何異同? 如何由拉伸變形曲線轉(zhuǎn)換成應(yīng)力應(yīng)變曲線? 4. 在應(yīng)力應(yīng)變曲線上可以計(jì)算出哪些指標(biāo)? 5. 初始模量高低與纖維性能有何關(guān)系? 6. 試根據(jù)棉、毛、麻、滌綸, 錦綸的應(yīng)力應(yīng)變曲線上的斷裂點(diǎn)的位置, 說(shuō)明它們屬于哪種類型的纖維, 并敘述它們的斷裂強(qiáng)度, 斷裂伸長(zhǎng)率與初始模量大小的順序。 7. 表示紡織纖維變形恢復(fù)能力(伸長(zhǎng)量及功)的指標(biāo)是什么? 定義、 單位是什么? 8. 拉伸中蠕變和應(yīng)力松馳的現(xiàn)象是怎樣的? 蠕變和松馳的速度主要受哪些因素的影響? 9. 如果某一纖維的彈性恢復(fù)率為100, 其是否會(huì)產(chǎn)生蠕變和應(yīng)力松馳? 10. 抱合力的概念是什么? 纖維在什么狀態(tài)下表現(xiàn)出抱合力? 11. 為什么測(cè)定縷紗強(qiáng)力時(shí), 隨著試樣的紗線根數(shù)的上升, 測(cè)得的強(qiáng)力會(huì)下降呢? 12. 什么是纖維的疲勞? 為什么會(huì)發(fā)生疲勞? 13. 影響纖維材料疲勞的因素有哪些? 常見(jiàn)纖維中哪種纖維的耐疲勞性最好? 為延長(zhǎng)紡織品的使用壽命, 使用中應(yīng)注意什么? 14. 什么是纖維的彈性? 為什么羊毛纖維的彈性優(yōu)于棉、麻? 六. 問(wèn)答題 1. 纖維被拉伸后會(huì)產(chǎn)生哪三種變形? 其特征如何? 三種變形的實(shí)質(zhì)是什么? 實(shí)際中如何區(qū)別他們? 為什么說(shuō)它們之間沒(méi)有截然分開(kāi)的界限? 2. 表示纖維彎曲, 扭轉(zhuǎn), 壓縮性能的指標(biāo)有哪些? 纖維彎曲, 扭轉(zhuǎn), 壓縮的破壞形式是怎樣的? 能否判別? 3. 抗彎剛度和抗扭剛度的概念是怎樣的? 彎曲和扭轉(zhuǎn)的斷面形狀系數(shù)的概念是什么?為什么會(huì)有很大差異? 4. 什么叫斷裂的不同時(shí)性? 在混紡紗中對(duì)紗的強(qiáng)力會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響? 5. 試述纖維的拉伸斷裂過(guò)程 6. 論述影響纖維拉伸性質(zhì)的主要因素 7. 試述紗線的拉伸斷裂機(jī)理及影響斷裂的主要因素 8. 試述纖維的摩擦機(jī)理和影響纖維摩擦系數(shù)的因素 七. 作圖與計(jì)算 1. 測(cè)得某批19tex棉紗的平均單紗強(qiáng)力為2.7N, 求特?cái)?shù)制和旦數(shù)制斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng) 2. 今測(cè)得3dtex滌綸纖維的絕對(duì)強(qiáng)度為18CN, 試樣支持距離為20mm, 又測(cè)得6dtex錦綸纖維的絕對(duì)強(qiáng)度為36CN, 試樣支持距離為10mm, 問(wèn)三種纖維的相對(duì)強(qiáng)度何者為大? 為什么? 3. 根據(jù)下表內(nèi)的已知數(shù), 求出表中右下部分所列出的 的各項(xiàng)指標(biāo)。 4. 作出定伸長(zhǎng)彈性的封閉圖和展開(kāi)圖, 并從圖中求出彈性率和功率的表達(dá)式 5. 有一批紡織纖維, 它們的細(xì)度及測(cè)得的平均單纖維強(qiáng)力值如下: 棉6000公支, 5.6CN; 毛21um, 4.2CN; 苧麻2000公支, 26.88CN; 粘膠2.5旦, 7.5CN; 錦綸60, 17CN; 錦綸2.78dtex, 16.8CN; 腈綸6旦, 22.2CN, 計(jì)算并列出斷裂長(zhǎng)度, 相對(duì)強(qiáng)力和斷裂應(yīng)力三種指標(biāo)的大小和順序 6. 細(xì)度為2000公支的苧麻纖維, 測(cè)得其平均單強(qiáng)為22.5gf, 細(xì)度為2.5D 的丙綸纖維, 測(cè)得其平均單強(qiáng)為12.5gf, 試用以下指標(biāo)求兩種纖維的強(qiáng)度大小 斷裂強(qiáng)度(kg) 斷裂應(yīng)力 kgfmm2, Nmm2 相對(duì)強(qiáng)度 kgD CNdtex(注: 1kg9.8N r苧1.5gcm3 r內(nèi)0.91gcm3) 7. 測(cè)得由中段稱重法切取的20mm長(zhǎng)的錦綸纖維重量為6.8mg, 根數(shù)為2000根, 纖維的實(shí)際回潮率為4.0, 已知該纖維的平均單纖維強(qiáng)力為7.60gf, 求該纖維的相對(duì)斷裂強(qiáng)度(CNdtex)和斷裂長(zhǎng)度(km) 8. 今測(cè)得由24根單絲組成的錦綸復(fù)絲100m長(zhǎng)的重量為1.33g, 實(shí)際回潮為4.0, 并測(cè)得單絲強(qiáng)力的平均值為28.7gf，試求: 該單絲的直徑; 單絲的斷裂長(zhǎng)度; 單絲的相對(duì)斷裂強(qiáng)度(CNdtex) (注: 錦綸長(zhǎng)絲的公定回潮率為5, 錦綸單絲的比重為1.14gcm3, 1kg9.8N980CN, 1tex10dtex) 9. 已知一6000公支棉纖維的單強(qiáng)平均值為3.75gf, 試樣夾持長(zhǎng)度為10mm, 拉伸速度為10mmmin, 從其拉伸到斷裂的平均時(shí)間為12S