Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed-Abdolkarim Hoseini,Mohammad Sheykhzadeh,Saeed ZeiaeiRad,Mahmoud Salimi
سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما) محمد شیخ زاده (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد مشاور) محمود سلیمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoumeh Valizadeh
معصومه ولی زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1383

TITLE

The Evaluation of Internal Mechanical Behavior and Properties of Plain Woven Fabric Using Force-Balance Method
Internal mechanical characteristics of woven fabrics have a great influence on the behavior of different types of fabrics even for apparel application with deformations like yarn running, tearing and drape and other simple deformations, or industrial fabrics undergoing fragment impact, projectile penetration or other large deformations. Frictional forces, which are involved in load transfer and energy absorption, determine directly the magnitude of the interactions within the fabric. As a physical study, pullout test is a conventional and suitable method to investigate the effects of yarn properties and the structural characteristics of weave on fabric mechanical behavior. Frictional specifications of the fabric yarns influence fabric strength and efficiency and its ability in absorbing energy. First part of this study is concerned with formulating an analytical model on yarn pullout force in plain-woven fabrics. The model can predict variations in the internal mechanical parameters of woven fabrics based on a force-balance analysis. These parameters are yarn-to-yarn friction coefficient, normal load at crossovers, lateral forces, lateral strain, weave angle variations and pullout force. These parameters were predicted using fabric deformation data, which were measured by image processing method during a yarn pullout test and the information of, weave angle of fabric, its modulus, and density, which were obtained experimentally. Yarn pullout force was calculated through Amonton’s friction law to evaluate the efficiency of the presented Force-Balance model. This study demonstrates that the force-balance model is correlated quantitatively with the experimental yarn pullout results.
مواد و سازه های لیفی به واسطه هندسه ساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی القا شده در زمان شکل گیری لیف و ویژگیهای اکتسابی پس از ریسندگی یا بافندگی علاوه بر پوشاک و دکوراسیون یکی از مهمترین گزینه ها در کاربردهای صنعتی، کشاورزی، پزشکی و حمل و نقل محسوب می شوند. این نوع کاربردها لزوم توجه به خواص و رفتارهای مکانیکی این سازه ها را افزون می سازد. پدیده های مختلف نظیر رفتار منسوج در انواع بارگذاری های مکانیکی، پارگی، مقاومت در برابر ضربه, آویزش و تغییر ماهیت رفتار منسوج در اثر انجام انواع تکمیل ها و عملیات نساجی همگی مواردی هستند که از خواص مکانیکی داخلی نخ ها و بافت تاثیر می پذیرند. مطالعه حاضر بر تحلیل مکانیکی خواص و رفتار نخ در داخل بافت تاکید داشته و برای بررسی خواص داخلی پارچه از شبیه سازی آزمایش بیرون کشیدن نخ از بافت بهره می گیرد. انتخاب این روش بر اساس تنوع تغییرشکل ها و برهم کنش نخ ها در چنین آزمایشی صورت گرفته است. این پژوهش با استفاده از دو روش مزوسکوپیک تحلیلی و عددی به شبیه سازی رفتار بیرون کشیدن نخ از بافت تافته می پردازد. روش تحلیلی مورد نظر بر اساس بررسی فیزیکی تعادل نیروها استوار بوده و قادر است پارامترهای مکانیکی داخلی بافت را تعیین نماید. پارامترهایی نظیر ضریب اصطکاک نخ روی نخ در داخل بافت، نیروی نرمال، تنش منتشره در نخ ها و صفحه پارچه و تغییرات زاویه نخ در بافت از جمله مواردی هستند که این مدل قادر به تخمین آنها است. صحت مدل تعادل نیروها با استفاده از آزمایش های تجربی روی 5 نمونه مختلف پارچه پنبه ای و پلی استری سنجیده شده است. ویژگی اصلی این روش ساده بودن، تعداد کم پارامترهای اولیه مورد نیاز و تنوع پارامترهای مکانیکی قابل تخمین توسط این مدل است. پس از تایید تجربی صحت معادلات ارائه شده در مدل تعادل نیروها ، از روابط آن جهت تخمین پارامترهای اولیه و ارزیابی تجربی مدل تحلیلی "ارتعاشی" استفاده گردیده است. در بخش مدل سازی عددی، شبیه سازی آزمایش بیرون کشیدن نخ از پارچه تافته مد نظر قرار گرفته است. گام اول در انجام این بخش از مطالعه ارائه مدل هندسی مناسب برای نخ و پارچه و سپس مدل سازی خمش محض نخ بوده است. برگزیدن این نوع بارگذاری جهت سنجش اعتبار ثوابت مهندسی تخصیص داده شده به مدل می باشد. در ادامه، آزمایش بیرون کشیدن نخ از پارچه در محیط نرم افزار ABAQUS با استفاده از دو ایده شبیه سازی شده است. این شبیه سازی با دو روش حل Implicit و Explicit انجام گرفته و نتایج در هر دو مورد با آزمایش های تجربی که روی یک پارچه تافته شیشه-پلی پروپیلن اجرا شده اند مقایسه گردیده است. نتایج مقایسه آزمایش های تجربی با پیش بینی های مدل های تحلیلی و عددی حاکی از آن است که مدل های ارائه شده از دقت قابل قبولی برخوردار می باشند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی