بررسی و مدلسازی رفتار فشاری عرضی پارچه های اسپیسر

پارچه های اسپیسر ترکیبی از دو لایه پارچه حلقوی بافت مجزا هستند که توسط لایه ای از مونوفیلامنتها به یکدیگر متصل شده اند .وجود لایه میانی در این نوع پارچه ها باعث ایجاد خصوصیات منحصر به فردی در آنها شده است. در اکثر موارد این نوع پارچه ها به عنوان ضربه گیر یا به عنوان توزیع کننده یا کاهنده فشار، در موارد مختلفی همچون صنایع اتومبیل، منسوجات پزشکی،منسوجات تکنیکی و صنعتی، ژیوتکستایل و لباسهای ورزشی قابل استفاده هستند. در بسیاری از این کاربردها، این منسوجات در معرض نیروهای فشاری عرضی قرار دارند و عکسل العمل آنها در برابر این نیروها بسیار مهم و حایز اهمیت است. با توجه به اهمیت نوع رفتار فشاری منسوجات مختلف در زمینه های فراوان، در این تحقیق نحوه عکسل العمل پارچه های اسپیسر به نیروهای فشاری اعمال شده به عنوان رفتار فشاری، مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که مهمترین عامل در نوع واکنش فشاری این منسوجات چگونگی عکسل العمل مونوفیلامنتهای میانی می باشد، بدین منظور و با هدف بررسی عملکرد نخهای اسپیسر در این نوع پارچه ها تعدادی نمونه، شامل دو صفحه کاملاً صلب با مونوفیلامنتهای رابطی که در بعضی پارامترهای فیزیکی با یکدیگر تفاوت داشتند، به منظور شبیه سازی با پارچه های اسپیسر تهیه شدند. به منظور انجام آزمایشات فشاری در دستگاه استحکام سنج مدل زوییک نیز، دو صفحه کاملاً مسطح و قابل اتصال به آن، به عنوان دو فک فشار دهنده ساخته شد. با این روش آزمایشات متعددی برروی نمونه های ساخته شده انجام گرفت و نمودارهای نیرو–تغییر شکل نمونه ها توسط دستگاه مربوطه ترسیم شد. دو نمونه پارچه اسپیسر واقعی نیز با شرایط یکسان، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایشات نشان داد، روند تغییر شکل در مقابل افزایش نیرو در هر دو نمونه های شبیه سازی شده و پارچه های اسپیسر واقعی یکسان می باشد. بعلاوه با مقایسه این نتایج مشخص شد برخی پارامترهای مختلف همچون نمره و وضعیت قرارگیری مونوفیلامنتهای رابط در خصوصیات فشاری این نوع پارچه ها تاثیر گذار می باشند. بطوری که با افزایش ظرافت مونوفیلامنتها مدول فشاری مربوطه کاهش می یابد. همچنین تغییر حالت قرارگیری این مونوفیلامنتها باعث تغییر مدول فشاری نمونه می شود. در ادامه و به منظور توجیه چگونگی روابط نیرو–تغییر شکل پارچه های اسپیسر دو مدلسازی ریاضی و مکانیکی انجام گرفت. نتایج حاصل از مدلسازی اول براساس تیوری تغییر شکلهای بزرگ در ستونها درمرحله بعداز کمانش، سازگاری مناسبی با نتایج حاصل از آزمایشات نداشت. اما نتایج برازش منحنی های حاصل از داده های آزمایش با روابط مدل دوم، حاکی از موفقیت آمیز بودن مدل مربوطه بود. متوسط ضرایب اطمینان بدست آمده از این برازش ها در حدود97% می باشد.