پديد آورنده :
عبقري، محمدجواد
عنوان :
مطالعه تجربي و مدل سازي خواص كششي و شكل پذيري پارچه هاي حلقوي پودي دو محوري
گرايش تحصيلي :
تكنولوژي نساجي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده نساجي
صفحه شمار :
يازده،[99]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حسين حسني، رضا جعفري ندوشن
توصيفگر ها :
مدل هندسي , شبيه سازي عددي از ديدگاه مزو , ماكرو چند مقياسي
استاد داور :
مسعود لطيفي، مهدي سلماني تهراني، سعيد آجلي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/15
كد ايرانداك :
ID937 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده امروزه با پيشرفت و رشد فناوري منسوجات درزمينه طراحيهاي مهندسي جايگاه مهمي را به خود اختصاص دادهاند در اين ميان ساختارهاي منسوج حلقوي پودي جهت كاربردهاي فني نيازمند دارا بودن خواص مكانيكي مطلوب نظير استحكام و مدول بالا هستند با توجه به تحقيقات انجامگرفته پارچههاي حلقوي پودي داراي استحكام درون صفحهاي كم ميباشند بهمنظور بهبود خواص مكانيكي آنها در راستاي طول و عرض از روشهاي مختلفي نظير قرارگيري نخهاي تقويتكننده در ساختار بافت استفاده ميشود كه اين امر سبب افزايش كسر حجمي الياف نيز ميگردد هرگاه بهمنظور تقويت نمودن پارچههاي حلقوي نخهاي تار و پود بهطور همزمان در داخل ساختار قرار گيرند پارچه حلقوي پودي دومحوري ايجاد ميگردد با توجه به اهميت به كارگيري پارچههاي حلقوي پودي دومحوري در كاربردهاي فني نظير پوششهاي محافظ و كامپوزيتها پيشبيني رفتار كششيشان تحت شرايط بارگذاري مختلف و همچنين ميزان شكلپذيري آنها به جهت انطباقشان با شكلهاي پيچيده ضروري به نظر ميرسد براي دستيابي به اين امر نياز به مدل ساختاري دقيقي از اين پارچهها و شبيهسازي عددي رفتار مكانيكي آنها است در اين تحقيق پارچههاي حلقوي دومحوري با دو نوع بافت زمينه ريب و اينترلاك ساده با انجام اصلاحاتي بر روي ماشين تخت باف توليد گرديدند و خواص كششي در جهات مختلف و ميزان شكلپذيري آنها مورد ارزيابي قرار گرفت سپس بهمنظور پيشبيني خواص مكانيكي آنها با استفاده از ويژگيهاي ساختاري اصلي پارچه معادلات ساختاري حاكم بر بافتهاي مذكور استخراج و مدل هندسي بهينه از ساختارهاي مذكور در مقياس مزو توسط برنامه پايتون ايجاد شد و به كمك نرمافزار اجزاي محدود به روش عددي رفتار كششي و ميزان شكلپذيري آنها شبيهسازي گرديد همچنين در مقياس ماكرو با مدل سازي پارچه بهصورت پوسته رفتار مكانيكي اين پارچهها مورد تحليل قرار گرفت براي رهايي از انجام آزمايشهاي تجربي مختلف بر روي نمونه پارچه ها برا مدلسازي در مقياس ماكرو از مدلسازي چند مقياسي نيز جهت پيش بيني رفتار مكانيكي بهره گرفته شد جهت اعتبارسنجي مدلهاي ارائهشده نتايج حاصل از شبيهسازي عددي با دادههاي بهدستآمده از آزمايشهاي تجربي مطابقت داده شد نتايج نشان ميدهد كه انطباق و همبستگي بالايي ميان نمودارهاي بهدستآمده از روشهاي مذكور با نتايج تجربي وجود دارد لذا مدل هندسي و ماكرو پيشنهادي و نيز مدلسازي چند مقياسي بهخوبي مي توانند رفتار كششي و شكلپذيري پارچههاي حلقوي پودي دومحوري را پيش بيني نمايند همچنين مشخص گرديد پارچههاي حلقوي پودي دومحوري برخلاف پارچههاي حلقوي پودي داراي رفتار خطي در دو راستاي رج و رديف هستند اما در جهات ديگر يك رفتار غيرخطي در منحني تنش كرنش اين پارچهها مشاهده ميگردد اين موضوع تأثير ناچيز بافت زمينه جهت تحمل نيروي اعمالشده در دو راستاي رج و رديف و نقش چشمگير آن در راستاهاي ديگر را آشكار ميسازد در فرايند شكلپذيري نيز نخهاي تار و پود بيشترين تنش را متحمل ميشوند از طرف ديگر وجود نخهاي تار و پود منجر به افزايش اصطكاك و درگيري ميان نخها ميگردد لذا درمجموع پارچه حلقوي پودي دومحوري داراي خواص مكانيكي برتري نسبت به پارچه حلقوي متناظر
چكيده انگليسي :
Abstract Increasing development in technology of manufacturing high performance structures along with the importance of reduction in final products weight have prompted textiles to be involved in designing such engineering technical materials Knitted structures due to their high formability and complexity in designing have allocated so specific position in technical application among the variety of textile products however improving their mechanical properties in terms of in plane strength and high modulus is of the main requirement based on desirable end uses For improving mechanical properties of knit based materials through their length and width directions different techniques such as placing the reinforcing yarns into the structure could be effective in addition to increasing the fiber volume fraction as well In this research accordingly different weft knitted structures were reinforced with warp and weft inlays in order to achieve biaxial weft knitted fabrics Experimental investigation applied on these structures together with performing theoretical studies based on simulating analysis could provide better understanding upon their mechanical performances during different loading conditions as well as their formability into complex shapes For this aim such detailed structural models of these fabrics were developed according to meso and macro designing In this study biaxial knitted fabric including plain rib and interlock patterns were produced on a modified modern flat knitting machine Tensile tests in different directions were performed on biaxial fabric samples and their formability were evaluated For predicting their mechanical properties some structural equations contributed to the mechanical behaviors of biaxial weft knitted patterns were extracted from the optimized geometrical models of fabric structures in meso scale using Python programming environment and finite element software Abaqus Macro scaled modeling is the second step in mechanical analyzing through which the fabric is considered as a shell structure Instead of doing experimental tests on samples based on macro scale modeling it was decided to use multi scale modeling for predicting the fabrics mechanical behavior Comparing between the numerical simulation experimental results was applied in order to verify the proposed model It was concluded that there is high correlation between the theoretical and experimental curves which suggests that both the macro scale and multi scale geometrical models have high ability to predict the tensile behavior and formability of biaxial weft knitted fabrics It is worthy to be stated that compared with the knitted fabrics biaxial reinforced structures exhibit linear behavior in both course and wale directions while subjected to tensile loadings Also the knit structure plays an important role to undergo the subjected tensile loading in bias direction and consequently its corresponding biaxial fabric exhibits non linear behavior During loadings both weft and warp reinforcing inlays sustain higher fraction of the applied normal force It was concluded that the higher frictional resistance formed between the constitutive yarns of the biaxial weft knitted samples plays an important role in their superior mechanical properties as compared with the conventional knitted fabrics Keywords biaxial knitted fabrics geometric model numerical simulation in meso macro and multi scale tensile properties and formability
استاد راهنما :
حسين حسني، رضا جعفري ندوشن
استاد داور :
مسعود لطيفي، مهدي سلماني تهراني، سعيد آجلي
