Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................................. 5
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ .................................................... 7
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 10
CHƢƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN................................................................ 12
1.1. Giới thiệu về vải và sản phẩm dệt kim .............................................................. 12
1.1.1. Vải dệt kim ................................................................................................ 12
1.1.2. Tính chất của vải dệt kim ......................................................................... 14
1.1.3. Sản phẩm dệt kim trong thực tế ............................................................... 17
1.1.4. Sự biến dạng của vải dệt kim trong quá trình sử dụng ........................... 20
1.2. Tính chất lƣu biến của vải ................................................................................. 20
1.2.1. Khái niệm và định nghĩa sử dụng trong lƣu biến .................................... 20
1.2.2. Hiện tƣợng rão và lơi của xơ dệt .............................................................. 25
1.2.3. Hiện tƣợng rão - lơi của vải ...................................................................... 29
1.3. Kết luận chƣơng 1 .............................................................................................. 46
CHƢƠNG II: NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................. 47
2.1. Mục đích, đối tƣợng và nội dung nghiên cứu.................................................... 47
2.1.1. Mục đích nghiên cứu................................................................................. 47
2.1.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 47
2.1.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 48
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 49
2.2.1. Phƣơng pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải ................................ 49
2.2.2. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng g/m2 của vải ...................................... 49
Đàm Thị Huyền
LỜI CẢM ƠN
Thời gian qua, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình, động viên và khích lệ của cô TS.
Chu Diệu Hương về chuyên môn cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học. Tới
nay, em đã hoàn thành luận văn của mình với những kết quả nhất định.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Chu Diệu Hương, Phòng Thí nghiệm Hóa Dệt
- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Công ty TNHH một thành viên Dệt kim
Đông Xuân (DOXIMEX) đã giúp đỡ em thực hiện luận văn này.
Em đã luôn cố gắng học hỏi, trau dồi kiến thức để thực hiện và hoàn thành
luận văn này. Tuy nhiên, do thời lượng có hạn và bản thân còn nhiều hạn chế trong
quá trình nghiên cứu, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn
bè.
3
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan toàn bộ thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm
Vật liệu Dệt may - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Toàn bộ nội dung và kết
quả được trình bày trong luận văn là do tác giả nghiên cứu và tự trình bày dưới sự
hướng dẫn của TS. Chu Diệu Hương, không sao chép các tài liệu khác. Tác giả xin
chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung, hình ảnh cũng như các kết quả
nghiên cứu trong luận văn.
Các hệ số của phương trình rão, phục hồi rão và bình phương trung
bình tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng dọc
(P=3N)
Bảng 3.4.
Các hệ số của phương trình rão, phục hồi rão và bình phương trung
bình tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng ngang
(P=1N)
Bảng 3.5.
Các hệ số của phương trình lơi, phục hồi lơi và bình phương trung bình
tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng dọc
Bảng 3.6.
Các hệ số của phương trình lơi, phục hồi lơi và bình phương trung bình
tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng ngang
Bảng 3.7.
Sự thay đổi kích thước của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc trong quá
trình rão
Bảng 3.8.
Sự phục hồi kích thước của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc sau quá
trình rão
Bảng 3.16. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Bảng 3.17. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Bảng 3.18. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu Rib theo hướng dọc
Bảng 3.19. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc
Bảng 3.20. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
dọc
Bảng 3.21. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc
Bảng 3.22. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng
ngang
Bảng 3.23. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang
Bảng 3.24. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Rib theo hướng
ngang
Bảng 3.25. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo hướng ngang
Bảng 3.26. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
ngang
Bảng 3.27. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và biến dạng phục hồi
so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo hướng ngang
6
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.8.
Đường cong lơi
Hình 1.9.
Thời điểm T,
đưa về 0
Hình 1.10. Biểu đồ biến dạng – tải trọng
Hình 1.11. Đường cong độ giãn toàn phần đối với tơ vixco thường chịu trọng tải cơ
học chuẩn ở điều kiện độ ẩm 65% và nhiệt độ 210C. Tải trọng không
đổi có đơn vị 108dyn/cm2
Hình 1.12. Sự rão dưới tải trọng không đổi
Hình 1.13. Sự rão của tơ vixco ở điều kiện nhiệt ẩm độ 60% và 210C [3]. Các
đường cong thực hiện ở các tải trọng 2,6.108; 3,9.108; 5,2.108; 6,5.108;
7,9.108; 10,5.108; 13,1.108 dyns/cm2
Hình 1.14. Đường cong rão chủ đạo của nylon 66 ở độ ẩm 30% và nhiệt độ 360C.
Tổng hợp từ nhiều đường cong rão riêng biệt 2, 4, 6, 8, 12 và 15, 20 và
25 x 108 dyn/cm2
Hình 1.15. Tỷ lệ xích (F), đặc tính trễ thời gian ( ) và độ giãn tức thời ( ) đối với
nylon 66 ở độ ẩm 30% và 360C.
Hình 1.16. Quá trình lơi
Hình 1.17. Mô hình lưu biến của Żurek
Hình 1.18. Kiểm tra các đường cong nén, đường cong lơi và đường cong phục hồi
đàn hồi của vải không dệt PP
Hình 1.19. Mô hình maxwell phi tuyến mở rộng
Hình 1.20. Diễn biến quá trình rão
Hình 3.1.
Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Hình 3.2.
Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc sau
quá trình rão
Hình 3.3.
Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc
Hình 3.4.
Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc sau quá
trình rão
Hình 3.5.
Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc
Hình 3.6.
Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc sau
quá trình rão
Hình 3.7.
Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang
Hình 3.18. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải Rib
theo hướng dọc sau quá trình lơi
Hình 3.19. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc
Hình 3.20. Các mức ứng lực của các mẫu Interlock theo hướng dọc trong quá trình
lơi
Hình 3.21. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Interlock theo hướng dọc sau quá trình lơi
Hình 3.22. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang
Hình 3.23. Các mức ứng lực của các mẫu Single theo hướng ngang trong quá trình lơi
Hình 3.24. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Single theo hướng ngang sau quá trình lơi
Hình 3.25. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Rib theo hướng ngang
Hình 3.26. Các mức ứng lực của các mẫu Rib theo hướng ngang trong quá trình lơi
Hình 3.27. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải Rib
theo hướng ngang sau quá trình lơi
Hình 3.28. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
ngang
Hình 3.29. Các mức ứng lực của các mẫu Interlock ngang trong quá trình lơi
Hình 3.30. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Interlock theo hướng ngang sau quá trình lơi
9
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
MỞ ĐẦU
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
làm chủ tốt hơn quá trình thiết kế công nghệ dệt vải đan ngang trong nước, góp
phần tạo sản phẩm dệt kim đan ngang chất lượng cao.
Những nội dung chính trong luận văn bao gồm:
Chương I: Nghiên cứu tổng quan
Chương này sẽ giới thiệu sơ lược về vải và sản phẩm dệt kim cũng như các
khái niệm, định nghĩa sử dụng trong lưu biến. Những nghiên cứu tổng quan có đề
cập tới hiện tượng lơi và hiện tượng rão của vật liệu dệt, các đặc trưng rão - lơi của
vải và các yếu tố ảnh hưởng.
Chương II: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ba loại vải dệt kim phổ biến nhất đó là:
Single, Rib 1x1 và Interlock dệt từ sợi bông.
Các phương pháp sử dụng trong luận văn bao gồm:
- Phương pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải.
- Phương pháp xác định trọng lượng g/m2 của vải.
- Phương pháp xác định mật độ dọc và mật độ ngang.
- Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải trong quá trình rão và độ
phục hồi biến dạng sau quá trình rão.
- Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải trong quá trình lơi và độ
phục hồi biến dạng sau quá trình lơi.
Chương III: Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Các kết quả nghiên cứu lý thuyết của luận văn sẽ được trình bày và các kết
quả thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Maple 16 dựa trên cơ sở toán học
(phương pháp bình phương tối thiểu) để bàn luận và so sánh các kết quả. Chương
này có hai nội dung chính là:
2
3
Hình 1.2. Cấu trúc của một vòng sợi.
Vòng sợi trong vải có dạng đường cong không gian và được chia ra làm ba
phần (hình 1.2): cung kim 1, trụ vòng 2 và cung platin (đoạn liên hệ) 3 hay còn
được gọi là chân vòng 3.
12
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
Chiều dài vòng sợi l được tính như sau:
l = chiều dài cung kim + 2 lần chiều dài trụ vòng + 2 lần chiều dài cung platin (1.1)
Hàng vòng là một hàng các vòng sợi liên kết theo chiều ngang, được tạo ra bởi
các kim liền kề nhau trong cùng một chu kỳ tạo vòng.
Cột vòng là một cột theo chiều dọc các vòng sợi được lồng với nhau, thường
do cùng một kim tạo ra qua các chu kỳ tạo vòng liên tiếp.
Rappo kiểu dệt là số hàng vòng ít nhất (rappo dọc, kí hiệu Rd) hoặc số cột
vòng ít nhất (rappo ngang, kí hiệu Rn) mà sau đó trật tự sắp xếp các phần tử cơ bản
của kiểu dệt được lặp lại.
Mật độ ngang là số cột vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều ngang
của vải. Nếu đơn vị chiều dài là 100 mm, mật độ ngang thường được kí hiệu là Pn
(cột vòng/ 100 mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ ngang thường được kí
hiệu là wpi (wales per inch – cột vòng/inch).
- Vải đơn: là các loại vải được dệt trên máy một giường kim, có hai mặt khác
nhau, thường được gọi là vải một mặt phải.
- Vải kép: là các loại vải được dệt trên máy hai giường kim. Hai mặt vải có
ngoại quan khá giống nhau. Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống mặt phải
của vải đơn thì đó là vải hai mặt phải. Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống
mặt trái của vải đơn thì đó là vải hai mặt trái.
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3879 – 83, vải dệt kim được chia thành ba
nhóm lớn:
- Nhóm kiểu đan cơ bản: bao gồm những kiểu đan đơn giản nhất có cấu tạo
khác nhau. Mỗi kiểu đan cơ bản bao gồm những vòng sợi giống nhau, được
liên kết theo một quy luật nhất định. Sự tạo vòng của các kiểu đan cơ bản theo
các nguyên lý xác định và đơn giản nhất.
-
Nhóm kiểu đan dẫn xuất: bao gồm những kiểu đan do hai (hoặc nhiều) kiểu
đan cơ bản cùng loại tập hợp thành bằng cách sắp xếp xen giữa hai cột vòng
(hoặc hai hàng vòng) kề nhau của kiểu đan cơ bản thứ nhất với một hoặc nhiều
cột (một hoặc nhiều hàng vòng) của kiểu đan cơ bản thứ hai.
- Nhóm kiểu đan tạo hoa: bao gồm các kiểu đan được tạo nên trên nền của các
kiểu đan cơ bản và kiểu dẫn xuất bằng cách thay đổi cấu tạo của vòng sợi hoặc
thêm sợi phụ hoặc dùng màu sắc khác nhau, hoặc thay đổi quá trình tạo vòng
và gia công hóa lý sau khi dệt để mảnh vải có hiệu ứng tạo hoa rõ rệt.
1.1.2. Tính chất của vải dệt kim
Vải dệt kim có cấu tạo từ sự liên kết vòng sợi theo một qui luật nhất định. Sự
biến đổi qui luật liên kết vòng sợi tạo hành nhiều kiểu đan khác nhau. Từ đặc điểm
cấu tạo cho thấy vải dệt kim có những tính chất sử dụng đặt trưng như:
14
- Khả năng cản uốn của vải dệt kim khá nhỏ, thường nhỏ hơn so với vải dệt thoi
do trọng lượng lên sợi trong vải dệt kim và vải dệt thoi khác nhau. Khi vải
chịu tác dụng của momen uốn, sợi dệt thoi chịu biến dạng uốn còn sợi dệt kim
chịu biến dạng xoắn, trong khi đó độ cứng xoắn của sợi nhỏ hơn độ cứng uốn.
15
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
- Biến dạng trượt: Mặc dù có ý nghĩa thực tiễn nhưng các tính chất biến dạng
trượt của vải dệt kim trong nhiều trường hợp chưa được quan tâm nghiên cứu
đầy đủ.
c. Tính ổn định kích thước của vải dệt kim
Tính kém ổn định về kích thước là một trong những nhược điểm lớn của vải
dệt kim. Hình dạng của các sản phẩm dệt kim luôn có xu hướng tự thay đổi theo
thời gian. Trong quá trình gia công và sử dụng, vải dệt kim trải qua hàng loạt các
trạng thái khác nhau.
- Trong quá trình dệt trên máy: Vải luôn trong trạng thái bất ổn định, thường bị
co nên các thông số hình học cũng bị thay đổi theo.
- Vải xuống máy: Vải xuống máy dần đi vào trạng thái ổn định tương đối trạng thái hồi phục khô. Sau giai đoạn hồi phục khô, mọi sự thay đổi về hình
dạng và kích thước sẽ không xảy ra chỉ khi các điều kiện tồn tại của vải không
thay đổi.
- Vải sau hồi phục ướt: Sau hồi phục ướt, vải vẫn còn ở trong trạng thái ổn định
tương đối nhưng ở mức độ hồi phục cao hơn.
- Trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải: Đây không phải là một trạng thái duy
nhất mặc dù được đặc trưng bằng lượng nội năng biến dạng cực tiểu trong vải.
phục. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này:
- Trở lực chống lại sự kéo rút sợi ra từ vải.
- Xác suất xảy ra sự vướng mắc ngẫu nhiên của vải vào các vật kéo và hiện
tượng kéo rút sợi ra từ vải.
1.1.2.2. Các tính chất khác của vải dệt kim.
Các tính chất nhiệt và điện của vải dệt kim cũng rất quan trọng. Các tính chất
này chịu ảnh hưởng của nguyên liệu sử dụng và cấu trúc vải. Chúng ảnh hưởng xấu
đến các tính chất gia công cũng như các tính chất sử dụng của vải. Vải dệt kim
thường được kết hợp với một số loại vải khác để gia tăng tính cách nhiệt, tính cách
điện.
1.1.3. Sản phẩm dệt kim trong thực tế
Với các tính chất sử dụng đặc trưng như độ đàn hồi, xốp, thoáng khí, vải dệt
kim thường được ứng dụng để sản xuất hàng may mặc, gồm 5 loại mặt hàng chính
như: hàng mặc lót; hàng mặc ngoài; bít tất; găng tay và bao tay; khăn, mũ và sản
phẩm trang trí. Mỗi loại mặt hàng lại được chia thành nhiều nhóm sản phẩm được
sử dụng tùy theo nguyên liệu dệt, công dụng của sản phẩm, đối tượng sử dụng, kiểu
cách và kích thước sản phẩm, cấu tạo vải và màu sắc. Ngoài ra, vải dệt kim còn
được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác như kỹ thuật và y tế …
17
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
Vải dệt kim gia công thành sản phẩm vải dệt kim qua các phương pháp gia
công khác nhau như: phương pháp cắt may (quần áo lót, quần áo mặc ngoài),
phương pháp dệt nửa định hình (đồ mặc ngoài) và phương pháp dệt định hình (bít
Đàm Thị Huyền
tập hợp các cung vòng nên xù và xốp, tạo cảm giác mềm mại hơn khi tiếp xúc với
da. Khả năng phản xạ ánh sáng kém hơn nên mặt trái thường tối hơn mặt phải.
Thực tế, khi thiết kế sản phẩm, mặt phải bóng đẹp nên được để quay ra ngoài
mặt trái tối hơn nhưng mềm xốp hơn, nên được quay vào trong. Vải Single được
ứng dụng trong các mặt hàng mặc lót, mặc ngoài, …
1.1.3.2. Vải Rib
Hình 1.5. Hình vẽ cấu trúc vải Rib 1x1
Trên vải, mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành, lần lượt có một số vòng phải
rồi lại đến một số vòng trái cứ thế xen kẽ nhau. Tương ứng, cứ một số cột vòng phải
lại đến một số cột vòng trái cứ thế xen kẽ nhau.
Các cột vòng phải và trái không nằm trên cùng một mặt phẳng. Cung platin tại
chỗ nối vòng phải với vòng trái bị uốn từ mặt này sang mặt kia của vải, làm cho sợi
bị xoắn. Nội lực đàn hồi của sợi làm các cung platin nối vòng phải và vòng trái có
xu hướng quay, nằm trên các mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột
vòng khác loại dồn sát lại với nhau, mặt trái của các vòng sợi quay vào tron, chỉ có
các mặt phải của vòng sợi quay ra ngoài. Do đó, trên cả hai mặt vải ta chỉ nhìn thấy
các cột vòng phải. Đó chính là lý do người ta gọi loại vải này là vải hai mặt phải.
Vải Rib được ký hiệu là Rib (a+b); Rib a:b hoặc Rib a b. Trong đó a và b lần
lượt là số cột phải và số cột trái trên mặt vải (được quy ước là mặt phải) trong phạm
vi một Rappo kiểu dệt.
Vải Rib thường được ứng dụng trong các mặt hàng mặc ngoài (quần áo thời
trang, quần áo thể thao).
19
1.2.1.1. Tải trọng
20
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
Xét một vật thể, đã từ lâu không chịu tác động của một lực nào từ bên ngoài.
Kích thước của nó dần dần tiến đến giới hạn và hầu như không thay đổi.
Đặt lực lên vật thể này, ta gọi chúng chịu tải trọng.
Tác động lực đơn giản nhất và thường dùng nhất là: Kéo (kéo hoặc nén), uốn,
xoắn, ép.
Mở rộng nghĩa ra, có thể coi lực trọng trường hoặc lực quán tính là tải trọng
tác động lên các phân tử bên trong của vật thể.
1.2.1.2. Ứng suất
Ứng suất là nội lực tính trên một đơn vị diện tích của mặt cắt. Nó là độ đo
cường độ nội lực tại một điểm. Đơn vị thường dùng để đo ứng suất là daN/cm2,
kN/cm2, MN/m2 và Mpa. [2]
Ứng lực (lực ứng phó), là lực sinh ra trong lòng vật liệu có tác dụng chống lại
sự tác động của ngoại lực. ngoại lực tác dụng có thể là: lực, mô men, nhiệt độ, độ
ẩm, tác động hóa học, … Một số giáo trình còn gọi ứng lực là nội lực. [2]
1.2.1.3. Biến dạng
Một khi kích thước của vật thể thay đổi, chúng ta nói là nó biến dạng. Độ biến
dạng kí hiệu là .
Hiện tượng vật liệu bị thay đổi hình dạng, kích thước ban đầu và cấu trúc do
những tác động bên ngoài được gọi là hiện tượng biến dạng và quá trình gây ra hiện
tượng biến dạng đó được gọi là quá trình biến dạng. [5]
theo biến dạng , đó là đường cong ứng lực – biến dạng với ứng lực cưỡng bức
và ngược lại. Quy luật thay đổi ứng lực theo thời gian có thể là tuyến tính hoặc hình
sin.
1.2.1.5. Sự rão và sự lơi
a. Sự rão
Trong phần này, mô tả hai thí nghiệm để thấy rõ ảnh hưởng của yếu tố thời
gian đến trạng thái lưu biến của các vật thể. Trong thí nghiệm về rão, sự biến dạng
của một vật thể có tải trọng không đổi phụ thuộc thời gian, người ta nói rằng vật thể
này rão hoặc nó có hiện tượng rão. Nếu trong cùng những điều kiện như nhau, sự
biến dạng không phụ thuộc vào thời gian, hiện tượng rão không xảy ra.
Trong thí nghiệm về rão, tải trọng bắt đầu tăng từ 0 đến một giá trị không đổi
. Những biến đổi về biến dạng
theo thời gian t được ghi lại và hàm số rão được
xác định.
f(
=
(1.2)
0
r
0
Đàm Thị Huyền
Xét một loạt các thí nghiệm rão tương ứng với các khoảng thời gian khác nhau
của T của tải trọng
.
Gọi đường cong chảy là đường cong của sự thay đổi của biến dạng thường
xuyên.
Biến dạng
theo thời gian t ứng với một giá trị duy nhất của ứng suất
Mạng các đường cong này ứng với các giá trị khác nhau của ứng suất
.
gọi là
biểu đồ chảy.
b. Sự lơi
Hiện tượng lơi xuất hiện khi tải trọng giảm dần dần với biến dạng không đổi
. Biến dạng có giá trị bằng không được đưa tới giá trị
trong một khoảng thời
gian dài. Theo dõi những biến đổi của tải trọng (ứng suất)
theo thời gian rút ra
hàm số lơi:
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
(1)
0
0
0
t
T
0
(2)
0
0
0
t
t3
t2
t1
0
Hình 1.10. Biểu đồ biến dạng – tải trọng
24
Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Đàm Thị Huyền
1.2.2. Hiện tƣợng rão và lơi của xơ dệt
Hiện tượng rão là biến dạng chậm theo thời gian dưới tải trọng không đổi và
hiện tượng lơi là sự giảm dần tải trọng với biến dạng không đổi theo thời gian.
Khi một xơ dệt bị kéo giãn dưới tải trọng không đổi, lúc đầu độ giãn tăng rất
nhanh và sau đó chậm dần: tại thời điểm bỏ tải trọng ra, chiều dài xơ bị co lại với
vận tốc nhanh, sau đó tốc độ co giảm về không sau một thời gian dài.
Một vài loại xơ dệt trong những điều kiện nào đó, sau khi kéo giãn, khi bỏ tải
trọng có thể phục hồi về chiều dài ban đầu. Trong khi đó, những xơ khác hoặc cũng
những xơ ấy trong điều kiện khác lại tồn tại độ giãn dư mặc dù để phục hồi sau một
thời gian rất dài.
Việc làm giãn xơ dệt có thể gây ra hai quá trình cơ bản gọi là: liên kết giãn và
liên kết mạch duỗi thẳng. Liên kết ở đây là nói đến liên kết phân tử để tạo ra cấu
trúc mạng lưới. Trước khi liên kết mới có thể tham gia có hiệu lực vào sự giãn của