Preliminary comparative static identification research on selected commercial auxetic fabrics

• Autorzy: Klasztorny M. , Szurgott P. , Niezgoda T. , Miedzińska D. , Kiczko A.

Warianty tytułu

PL

Wstępne porównawcze statyczne badania identyfikacyjne wybranych auksetycznych tkanin użytkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Preliminary comparative static identification experimental tests on four selected commercial auxetic woven fabrics were conducted in terms of the tensile test in the auxetic fibre direction. A new method of such tests was developed, based on capstan grips as well as on video-extensometer and extensometer techniques. The identification tests were carried out at temperatures of 20 and 180°C due to the intended use of auxetic fabric as a protective curtain against a shock wave induced by a gas explosion. The ultimate tension force per unit width of fabric, effective Poisson’s ratios in the fabric plane and in the transverse plane, as well as the absorbed energy were determined approximately. The auxetic fabric with the relatively best properties was selected.

PL

Przeprowadzono wstępne porównawcze statyczne doświadczalne testy identyfikacyjne czterech wybranych auksetycznych tkanin użytkowych w zakresie próby rozciągania w kierunku włókna auksetycznego. Została opracowana nowa metoda takich badań, wykorzystująca uchwyty kabestanowe, jak również wideotensometr i techniki tensometryczne. Testy identyfikacyjne prowadzono w temperaturach 20 i 180°C, ze względu na planowane zastosowanie materiału auksetycznego w postaci kurtyny ochronnej przeciw fali uderzeniowej wywołanej wybuchem gazu. Na podstawie testów określono graniczną nośność tkaniny, efektywne wartości współczynnika Poissona w płaszczyźnie tkaniny i w płaszczyźnie poprzecznej oraz energię absorbowaną. Wybrano tkaninę auksetyczną charakteryzującą się względnie najlepszymi właściwościami.

Słowa kluczowe

EN

auxetic fabric; energy absorption; material properties; preliminary research; tensile test; static identification

PL

tkaniny auksetyczne; pochłanianie energii; właściwości materiałowe; badania wstępne; próba rozciągania; identyfikacja statyczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 17, nr 2
• Strony: 59--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Klasztorny M.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics and Applied Computer Science ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Szurgott P.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics and Applied Computer Science ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Niezgoda T.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics and Applied Computer Science ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Miedzińska D.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics and Applied Computer Science ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Kiczko A.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanics and Applied Computer Science ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Wright J.R., Evans K.E., Burns M.K., Auxetic blast protection textiles - Crime feasibility study, Final Report - EP/D036690/1, University of Exeter, Great Britain 2007.
• [2] Miller W., Hook P.B., Smith C.W., Wang X., Evans K.E., The manufacture and characterisation of a novel, low modulus, negative Poisson’s ratio composite, Compos. Sci. Technol. 2009, 69:5, 651-655.
• [3] Wright J.R., Sloan M.R., Evans K.E., Tensile properties of helical auxetic structures: A numerical study, J. Appl. Phys. 2010, 108, 044905.
• [4] Sloan M.R., Wright J.R., Evans K.E., The helical auxetic yarn - A novel structure for composites and textiles; geometry, manufacture and mechanical properties, Mech. Mater. 2011, 43, 9, 476-486.
• [5] Miller W., Ren Z., Smith C.W., Evans K.E., A negative Poisson’s ratio carbon fibre composite using a negative Poisson’s ratio yarn reinforcement, Compos. Sci. Technol. 72, 2012, 7, 761-766
• [6] Rant D., Rijavec T., Pavko-Cuden A., Auxetic textiles, Acta. Chim. Slov. 2013, 60, 4, 715-723.
• [7] Hu H., Wang Z., Liu S., Development of auxetic fabrics using flat knitting technology, Text. Res. J. 2011, 81, 14, 1493-1502.
• [8] Ugbolue S.C., Kim Y.K., Warner S.B., Fan Q., Yang C.L., Kyzymchuk O., Feng Y., The formation and performance of auxetic textiles. Part I: theoretical and technical considerations, J. Text. I 2010, 101, 7, 660-667.
• [9] Ugbolue S.C., Kim Y.K., Warner S.B., Fan Q., Yang C.L., Kyzymchuk O., Feng Y., The formation and performance of auxetic textiles. Part II: geometry and structural properties, J. Text. I 2010, 102:5, 424-433.
• [10] Ge Z., Hu H., Liu Y., A finite element analysis of a 3D auxetic textile structure for composite reinforcement, Smart Mater. Struct. 2012, 22, 084005.
• [11] Shen Y., Modeling of Tensile Properties of Woven Fabrics and Auxetic Braided Structures by Multi-Scale Finite Element Method, M.Sc. Thesis, Auburn University, United States 2013.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).