تحلیل مکانیکی رفتار خستگی کششی پارچه های حلقوی تاری تحت بارگذاری سیکلی

خستگی یکی از پدیده هایی است که در مواد تحت بارگذاری نوسانی میتواند اتفاق بیافتد. در برخی از مواد و قطعات، شکست یا گسیختگی ناشی از بارگذاری نوسانی بعنوان ملاک خستگی در نظر گرفته می شود. اما تغییر خاصیت یا تغییر ابعاد در بعضی از قطعات و مواد، قبل از اینکه دچار شکست یا گسیختگی شوند به عنوان ملاک خستگی آنها درنظر گرفته می شود.در این تحقیق، خواص کششی و خستگی پارچه های حلقوی تاری با ساختمانهای تریکو، لاکنیت، لاکنیت معکوس، ساتین سه سوزنه، ساتین چهار سوزنه، شارک اسکین سه سوزنه و شارک اسکین چهار سوزنه که با سه تراکم (cpc) متفاوت بافته شده اند مورد بررسی قرار گرفته و یک روش تیوری و همچنین یک مدل ویسکوالاستیک به منظور شبیه سازی و پیش بینی رفتار این پارچه ها در مقابل بارگذاری نوسانی ارایه شده است. ارتباط بین رفتار کششی و خستگی این پارچه ها با پارامترهای ساختمانی مورد مطالعه قرار گرفته و فضای در دسترس برای جابجایی نخها، و طول آندرلپها به عنوان عوامل اساسی موثر بر خواص مکانیکی پارچه ها در نظر گرفته شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش طول آندرلپ و/ یا cpc، درصد افزایش طول تا پارگی کاهش یافته، در حالیکه مقاومت پارگی افزایش می یابد. افزایش طول نوسانی موجب افت تنش و پدیده کرنش نرمی در پارچه های حلقوی تاری می شود. اعمال رابطه هولمن (?=k?n) به نتایج حاصل از آزمایشهای کشش و خستگی نشان می دهد که ضریب استحکام (k) در اثر بارگذاری نوسانی کاهش می یابد در حالیکه توان کار سختی (n) افزایش می یابد. با افزایش طول آندرلپ، نیرو در حالت پایدار شده نوسانی و توان کار سختی افزایش می یابد. همچنین، نیرو در حالت پایدار شده نوسانی و توان کار سختی در پارچه های با طول آندرلپ بلند تر در شانه عقب، بیشتر از پارچه های با آندرلپ هم طول در شانه جلو می باشد.برای ارایه مدل ویسکوالاستیک جهت پیش بینی رفتار خستگی پارچه ها، ابتدا یک روش تیوری برای پیش بینی عمر خستگی ارایه شده و بر مبنای آن یک رابطه ریاضی پیشنهاد شده است. مدلهای ویسکوالاستیک ماکسول،آیرینگ و ریچارد، هالسی و آیرینگ، به منظور شبیه سازی رفتار پارچه ها در نظر گرفته شده و اعمال پارامترهای اندازه گیری شده در آزمایشهای افت تنش در روش ریاضی و مدلهای ویسکوالاستیک پیشنهادی، سازگاری مناسبی را با نتایج حاصل از خستگی نشان می دهد.