Fatigue Life Prediction of Knitted Fabrics Made of Cotton Yarns – A Statistical Approach

• Autorzy: Drobina R. , Rysiński J.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.5176

Warianty tytułu

PL

Model statystyczny trwałości zmęczeniowej dzianin wytworzonych z przędz bawełnianych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present paper, an assessment of the fatigue life of knitted (or knit) fabrics made of cotton yarns is discussed. Based on experimental investigations performed, the characteristics of material deterioration and damage were determined taking into account the direction of product elongation due to applied sine wave changing forces (sinusoidal loading). Aiming for a precise and adequate description of the phenomena occurring in the materials considered, a statistical approach to modelling and outcome analyses has been utilised. In the case of all knitted fabrics analysed, fatigue lives along the columns for both cases of tested yarns considered were higher than those related to the direction of rows of the knitted fabric. Fluctuated (variable) loading has a crucial influence on the deterioration of knitted fabrics, causing their damage. Within the process of fatigue damage to knitted fabrics, it was possible to observe the zone of reinforcement of threads in plait within the range of high-cycle loadings. Within the damage final phase, displacements of threads in plait are observed, which cause their separation and finally breakage of the product. Former investigations of the authors concerned similar statistical models for smooth and fancy yarns. The present work constitutes some additional investigations and assessment of fatigue life in relation to flat textile products. It was proven that the derived statistical models of fatigue life proposed are entirely suitable for the description of phenomena which happen to flat textile products during the damage process.

PL

W pracy przedstawiono ocenę trwałości zmęczeniowej dzianin wykonanych z przędz bawełnianych. Na podstawie przeprowadzonych badań doświadczalnych wykonano charakterystyki niszczenia materiału pod działaniem odciążenia uwzględniając kierunek rozciągania wyrobu. W celu dokładniejszego opisu zachodzących zjawisk opracowano modele statystyczne. W przypadku wszystkich analizowanych dzianin trwałość zmęczeniowa wzdłuż kolumienek dla obu rozpatrywanych przypadków numeracji przędz była wyższa od trwałości zmęczeniowej w kierunku rządków dzianiny. Na trwałość zmęczeniową dzianin miało wpływ zmienne obciążenie powodujące jej zniszczenie. W procesie powstawania niszczenia zmęczeniowego dzianiny można zaobserwować obszar umocnień przeplotu nitek w splocie w zakresie obciążeń wysoko cyklowych. W ostatniej fazie niszczenia dzianiny można zaobserwować przemieszczanie poszczególnych nitek w splocie, co powoduje rozsuwanie a w efekcie pęknięcie wyrobu. Wcześniejsze badania Autorów odnosiły się do prezentacji modeli statystycznych przędz gładkich i fantazyjnych. Prezentowana praca jest uzupełnieniem badań i oceny trwałości zmęczeniowej w odniesieniu do płaskich wyrobów włókienniczych. Dowiedziono, że opracowane modele statystyczne trwałości zmęczeniowej bardzo dobrze nadają się do opisu zjawisk zachodzących podczas niszczenia płaskich wyrobów włókienniczych.

Słowa kluczowe

EN

fatigue strength; textile product; stress cycles; Wöhler’s diagram; knitted fabric; fatigue durability

PL

wytrzymałość zmęczeniowa; produkt włókienniczy; cykle stresowe; Schemat Wöhlera; dzianina

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 26, no. 6 (132)
• Strony: 87--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Drobina R.

• University of Bielsko Biala, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Bielsko-Biała, Poland

autor

Rysiński J.

• University of Bielsko Biala, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. Drobina R. Probabilistic Model of Fatigue Strength. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2013; 21, 3(99): 61-67.  
• 2. Chen F, Wang G, Li L, Cheng H. Mechanical properties of a woven ramie fabric under multidimensional loadings. Textile Res. J. 2011; 81(12): 1226-1233.  
• 3. Rysiński J, Drobina R, Tomaszewski J. Probability of the Critical Length of a Fatigue Crack Occurring at the Tooth Foot of Cylindrical Geared Wheels of the Drive System of a Fiomax 2000 Ring Spinner. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2017; 25, 1(121): 134-144. DOI: 10.5604/12303666.1227895.  
• 4. Kocańda S, Szala J. Podstawy obliczeń zmęczeniowych. Wydawnictwa Naukowe PWN- Warszawa, 1997.  
• 5. Drobina R. Probabilistic model of the fatigue durability of cotton yarns smooth and fancy ones. Trial scientific No. p. 40, Scientific Publishing House University in Bielsko-Biala, 2012  
• 6. Drobina R. Probabilistic Model of the Fatigue Durability of Knitted Fabrics Produced from Standard Smooth and Fancy Flame Cotton Yarns. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2013; 21, 4(100): 75-84.  
• 7. Stanisz A. Przystępny kurs statystyki na przykładach z medycyny z wykorzystaniem programu STATISTICA. Vol. II, ed. II, Statsoft, Kraków, 2006b.  
• 8. Greń J. Statystyka matematyczna modele I zadania, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 1974.  
• 9. PN-EN 14971:2007 Textiles. Knitted fabrics. Determination of number of stitches per unit of length and unit area.
• 10. PN-77/P-04883 Test methods for textiles – knitted fabrics – determination of permanent elongation in stretching.
• 11. Tumajer P, Ursíny P, Bílek M, Moučková, E. Research Methods for the Dynamic Properties of Textiles. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2011; 19; 5(88): 33-39.
• 12. Asayesh A, Ali Jeddi AA, Ghadimi P. Modeling the Fatigue Behavior of Plain Woven Fabrics Constructed from Textured Polyester Yarn. Textile Res. J. 2009; 79(13): 1213-1222.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).