2.屈服应力和应变 % n b0 E4 j- z
图1中曲线上的b点为屈服点(yieldpoint),这一点对应的拉伸应力为屈服应力(σb),对应的伸长率就是屈服应变(εb)。屈服点是在拉伸变形曲线上,由斜率较大转向斜率较小时的转折点,或者说纺织材料经过弹性变形区后进入到黏弹性区域(在此区域变形迅速增加),从弹性变形到黏弹性变形的转折点。0 t, ?# Z6 Y# w) M6 @! P7 M
纤维材料的屈服点不明显,往往表现为一区段,由作图法定出,常见有三种方法。
& ]) _" { a. ?/ |, q; b# I0 X" v(1)角平分线法:如图3所示,拉伸曲线在屈服点前后二个区域的切线交于一点,过这点作两切线的角平分线,交拉伸曲线于Y,则Y为屈服点。
7 i- [6 O. \! X/ y: f& p: W图3 纤维屈服点的确定
- V( \1 ]/ n- t' q8 E& D0 N! i(2)考泊兰(Coplan)法:按上述方法,过两切线交点,作平行于应变轴的直线,交拉伸曲线于Yc,则Yc为屈服点。7 ?9 J0 D9 J" x: w5 V
(3)梅列狄斯(Meredith)法:如图3所示,从原点到拉伸曲线断裂点连一直线,作与此直线平行线切于曲线,以此切点Ym 为屈服点。: ~+ r, O2 F* _4 a# ]
过屈服点后,纺织材料伸长率明显增加,其中不可回复的伸长量和回复缓慢的伸长量占较大的比例,因此,在其他指标相同的情况下,屈服点高的纤维不易产生塑性变形,织成的织物尺寸稳定性较好。( p- _" w+ w' B
有些纤维(如锦纶)在拉伸过程中会出现第二个屈服点,如图2中锦纶的二次屈服点,为了考核这一性能,引入强伸余效(强力余效和伸长余效的总称)的指标,强伸余效是拉伸断裂强伸值与第二个屈服点强伸值之差对拉伸断裂强伸值的百分数。
, e1 a8 t6 r. B3 B K" }! L( u* m强力余效=[(σa-σ1)/σa]×100
$ B* K, D8 b" L1 g. A伸长余效=[(εa-ε1)/εa]×100 , u- S, P n+ X: p/ u; \
式中:σa———拉伸断裂强度;/ p/ G( j$ q" L5 \2 h
εa———拉伸断裂伸长率,%;
6 ], t1 o# Z! Yσ1———第二个屈服点强度;
' z) F' b0 }1 bε1———第二个屈服点伸长率,%。. [% I: S# r. F" s0 z# W! g
第二个屈服点强伸余效与服用性能密切相关,强伸余效愈高,服用性能愈好。如某些化学纤维中低强高伸型的强伸余效较高,服用性能较好。
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