Investigation of Textiles Elastic Properties with a Pendulum Impact Device

• Autorzy: Valatkienė L. , Strazdienė E. , Issa M.

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości elastycznych płaskich wyrobów włókienniczych za pomocą urządzenia z wahadłem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This investigation concerns the estimation of materials impact behaviour based on the registration of vibration during the pendulum process. In order to find optimal testing conditions, three types of materials: woven fabric, knitted material and polyethylene membrane were chosen and two bobs of different weight and radius (r1=13.5 mm, r2=30 mm) were applied. The initial angles α0 of the pendulum were: 1; 2; 3; 4 and 5 degrees. To describe the impact behavior of the materials, the impact values and rebound angles of each stroke were used and the elasticity properties of the materials were determined: rebound elasticity εr and dynamic elasticity εd, on the basis of the initial potential energy V0 of the pendulum and its energy after one full swing V1. A close relationship exists between rebound elasticity εr, dynamic elasticity εd and initial angles α0 of the pendulum for all the test materials under different testing conditions. Percentage values of absorbed energy H1 of the test materials at the first moment of pendulum impact were calculated. It was established that linear regression analysis can be applied to establish dependencies between absorbed energy H1 of the material at the moment of first impact, as well as the pendulum’s potential energy V1 after a full swing period and the first rebound angle α1.

PL

Badania dotyczyły określenia udarowej charakterystyki materiałów włókienniczych na podstawie rejestracji drgań wywołanych uderzeniem wahadła. Przygotowano trzy typy materiałów: tkaniny, dzianiny i membrany polietylenowe oraz dwa obciążniki o różnej masie i wymiarach r1 = 13,5 mm, r2 = 30 mm. Początkowy kąt wahadła α0 wynosił 1, 2, 3, 4 i 5 stopni. Parametry uderzenia i kąt odbicia każdego z uderzeń notowano a właściwości elastyczne materiału (elastyczność odprężeniowa er i dynamiczna εd) określano na podstawie początkowej energii wahadła Vo i jego energii po jednym pełnym wahnięciu V1. Stwierdzono, zależność pomiędzy elastycznością odprężeniową er i dynamiczną εd a kątem początkowym a0 dla wszystkich testowanych materiałów i różnych warunkach przeprowadzania testów. Obliczano procentową wartość absorbowanej energii h1 badanego materiału w pierwszym momencie uderzenia wahadła. Stwierdzono, że można zastosować regresję liniową dla określenia zależności pomiędzy zaabsorbowaną przez materiał badany energię H1 w momencie pierwszego uderzenia wahadła oraz energią potencjalną V1 po pełnym okresie wahnięcia a pierwszym kątem odbicia α1.

Słowa kluczowe

EN

impact behaviour; vibration process; rebound elasticity; dynamic elasticity

PL

zachowanie udarowe; proces wibracji; elastyczność odbicia; sprężystość dynamiczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 16, no. 2 (67)
• Strony: 52--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Valatkienė L.

• Kaunas University of Technology, Faculty of Design and Technologies, Department of Clothing and Polymer Product Technology, Studentu str. 56, LT–51424 Kaunas, Lithuania

autor

Strazdienė E.

• Kaunas University of Technology, Faculty of Design and Technologies, Department of Clothing and Polymer Product Technology, Studentu str. 56, LT–51424 Kaunas, Lithuania

autor

Issa M.

• Ecole Nationale Supérieure, des Industries Textiles de Mulhouse, Université de Haute-Alsace, 11 rue Alfred Werner-68093, Mulhouse, CEDEX-France

Bibliografia

• 1. Daukantienė V., Gutauskas M. The Influence of Specimen Geometry and Local Defects on Polyethylene Membrane Behaviour in Punch Deformation Process. Polymer Testing, 20, 2001, pp. 579–583.
• 2. Daukantienė V., Gutauskas M. The Structural Changes of Polyethylene Film during Punch Deformation. Material Science, 9 (2), 2003, pp. 191–194.
• 3. Maklewska E., Demus J., Krucińska I., Matyjewski M. Comparison Analysis of Shock-Absorbing Properties of Materials Used in Impact Protectors. Fibres & Textiles in Eastern Europe, January/March, 2002, pp. 81–84.
• 4. Maklewska E., Tarnowski W., Krucińska I., Demus J. New Measuring Stand for Estimating a Material’s Ability to Damp the Energy of Impact Strokes. Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 12, No. 3(47), 2004, pp. 48–52.
• 5. Maklewska E., Krucińska I., Mayers G. E. Estimating the Shock-Absorbing Ability of Protector Materials by Use of Pressure Films. Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 13, No. 4(52), 2005, pp. 52–55.
• 6. Witkowska B., Frydrych I. Protective Clothing – Test Methods and Criteria of Tear Resistance Assessment. International Journal of Clothing Science and Technology, 17 (3/4), 2005, pp. 242–252.
• 7. Papreckienė L., Gutauskas M. Engagement Analysis of Polymer Membrane and Cyclically Motion Pendulum (in Lithuanian). Technology of Textile and Leather, 20, 1995, pp. 116–130.
• 8. Senovaitienė A., Papreckienė L., Gutauskas M. Behaviour of Membrane under the Influence of Low Frequency Impact Impulse. Material Science and Technology of Polymer Products and Clothing (in Lithuanian) (Conference ‘Lithuanian Science and Industry’ proceedings), 1994, pp. 87–91, .
• 9. Gutauskas M., patent 454450 USSR. The Method for Toughness Properties Evaluation for Membrane and Textile Materials, 47, 1974, Kaunas, (in Russian).
• 10. Gailius D., Jačėnas S., Valatkienė L. Measurement of the Fading Pendulum Process Parameters (in Lithuanian). Measurements, 2 (34), 2005, pp. 25–28.
• 11. Valatkienė L., Strazdienė E. Investigation of Fabric Impact Behaviour and its Relationships with Mechanical Parameters and Hand Evaluation. Material Science, 11 (3), 2005, pp. 278–282.
• 12. Lyons W. J. Impact Phenomena in Textiles, Cambridge, Massachusetts, 1963, p. 165.
• 13. Scot D. R. Physical Tests Methods for the Caoutchouc and Rubber, Moscow, 1968, p. 282, (in Russian).