Determination of the Elastic Constants of Plain Woven Fabrics by a Tensile Test in Various Directions

Penava, Ž.; Šimić-Penava, D; Knezic, Ž

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Determination of the Elastic Constants of Plain Woven Fabrics by a Tensile Test in Various Directions

Autorzy

Penava Ž. , Šimić-Penava D , Knezic Ž

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Wyznaczanie stałych elastyczności tkanin o splocie płóciennym korzystając z testów rozciągania w różnych kierunkach

Języki publikacji

Abstrakty

In this paper the values of elastic constants of woven fabrics for different angles of extension direction were analysed. Four types of fabric samples of different raw material composition and the same type of weave were tested under tensile forces in seven directions oriented with a 15° increment with respect to the weft direction. The elasticity modulus and Poisson’s ratio of the woven fabrics were determined experimentally in a laboratory. Based on the experimentally obtained values, theoretically calculated elastic constants for arbitrarily chosen fabric directions were calculated. A good agreement between the experimental results and values of the elastic constants calculated was shown, hence the theoretical equations can be used with high accuracy to calculate the elastic constants of fabric in various directions. Therefore the measurements need to be undertaken when the tensile force is acting on the fabric only in the warp, weft and at an angle of 45°.

W pracy przeanalizowano stałe elastyczności tkanin rozciąganych pod różnymi kątami. Badano próbki wykonane z różnych materiałów ale o tym samym splocie. Próbki rozciągano w kierunkach o przesunięciu co 150 licząc od kierunku wątku. Badano moduł elastyczności i współczynnik Poissona. Testy przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Korzystając z wyników eksperymentów przeprowadzono teoretyczne obliczenia stałych elastyczności dla wybranych kierunków rozciągania. Stwierdzono dobrą zgodność wyników, dzięki czemu można wyciągnąć wniosek, że zastosowane wzory mogą służyć do obliczeń stałych elastyczności z dużą dokładnością. Dlatego pomiary takie powinny być przeprowadzane jeżeli siły rozciągające tkaninę działają tylko w kierunku osnowy, wątku i pod kątem 45 stopni.

Słowa kluczowe

woven fabric anisotropic modulus of elasticity Poisson’s ratio elastic constants

tkaniny anizotropowość moduł sprężystości współczynnik Poissona elastyczność tkanin obliczenia stałych elastyczności

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny

Czasopismo

Fibres & Textiles in Eastern Europe

Rocznik

2014

Tom

Vol. 22, no. 2 (104)

Strony

57--63

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Penava Ž.

zeljko.penava@ttf.hr

Croatia, Zagreb, University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Department of Textile Design and Management

autor

Šimić-Penava D

Croatia, Zagreb, University of Zagreb, Faculty of Civil Engineering, Department of Engineering Mechanics

autor

Knezic Ž

Croatia, Zagreb, University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Department of Textile Design and Management

Bibliografia

1. Lekhnitskii SG. Theory of Elasticity of an Anisotropic Elastic Body. Moscow: Mir Publishers, 1981.
2. Sengupta AK, De D, Sarkar BP. Anisotropy in Some Mechanical Properties of Woven Fabrics. Textile Research Journal 1972; 42, 5: 268–271.
3. Shanahan WJ, Lloyd DW, Hearle JWS. Characterizing the Elastic Behavior of Textile Fabrics in Complex Deformations. Textile Research Journal 1978; 48, 9: 495–505.
4. Kovar R, Gupta BS. Study of the Anisotropic Nature of the Rupture Properties of a Plain Woven Fabric. Textile Research Journal 2009; 79, 6: 506-516.
5. Peirce FT. The geometry of cloth structure. Journal of The Textile Institute 1937; 28, 3: T45-T96.
6. Kilby WF. Planar Stress-strain Relationship in Woven Fabrics. Journal of The Textile Institute 1963; 54, 1: T9-T27.
7. Bao L, Takatera M, Shinohara A. Error Evaluation in Measuring the Apparent Possion’s Ratios of Textile Fabrics by Uniaxial Tensile Test, Sen’i Gakkaishi 1997; 53, 1: 20–26.
8. Bao L, Takatera M, Shinohara A, et al. Determining the Apparent Shear Rigidity of Textile Fabrics by Uniaxial Tensile Test. Sen’i Gakkaishi 1997; 53, 4: 139– 145.
9. Bassett RJ, Postle R, Pan N. Experiment Methods for Measuring Fabric Mechanical Properties: a Review and Analysis. Textile Research Journal 1999; 69, 11: 866–875.
10. Lloyd DW, Hearle JWS. An Examination of a “Wide-jaw” Test for the Determination of Fabric Poisson Ratio. Journal of The Textile Institute 1977; 68, 9: 299– 302.
11. Kuwazuru O, Yoshikawa N. Theory of Elasticity for Plain-Weave Fabrics. 1st Report, New Concept of Pseudo-Continuum Model. JSME International J. 2004; Series A, 47, 1: 17-25.
12. Kuwazuru O,Yoshikawa N. Theory of Elasticity for Plain-Weave Fabrics. 2nd Report, Finite Element Formulation. JSME International J. 2004; Series A, 47, 1: 26-34.
13. Hu J. Structure and Mechanics of Woven Fabrics. Cambridge: Woodhead Publishing Ltd., 2004.
14. Chen S, Ding X, Yi H. On the Anisotropic Tensile Behaviors of Flexible Polyvinyl Chloride-coated Fabrics. Textile Research Journal 2007; 77, 6: 369-374.
15. Kovar R. Structure and Properties of Flat Textiles. Liberec: TU of Liberec, 2003.
16. Postle R, Carnaby GA, Jong S. The Mechanics of Wool Structures. Chichester: Ellis Horwood Limited Publishers, 1988.
17. Zouari R, Amar SB, Dogui A. Experimental and numerical analyses of fabric off-axes tensile test. Journal of The Textile Institute 2010; 10, 1: 58–68.
18. Herman K. Teorija elastičnosti i plastičnosti. Zagreb: Element, 2008. 19. Pan N, Yoon MY. Structural Anisotropy, Failure Criterion, and Shear Strength of Woven Fabrics. Textile Research Journal 1996; 66, 4: 238-244.
19. Pan N, Yoon MY. Structural Anisotropy, Failure Criterion, and Shear Strength of Woven Fabrics. Textile Research Journal 1996; 66, 4: 238-244.
20. Penava Ž, Šimić D. Analysis of the elastic constants of woven fabrics for at random chosen extension directions. Tekstil 2012; 61, 7-12: 169–179.
21. Sun H. On the Poisson’s ratios of a woven fabric. Composite Structures 2005; 68, 4: 505-510.
22. Jinyun Z, Yi L, Lam J, Xuyong C. The Poisson Ratio and Modulus of Elastic Knitted Fabrics. Textile Research Journal 2010; 80, 18: 1965-1969.
23. Alfirević I. Uvod u tenzore i mehaniku kontinuuma. Zagreb: Golden marketing, 2003.
24. Ozkul B, Karaoglan D. Regression control chart for determination of Young’s modulus: A case study. Scientific Research and Essays 2011; 6, 30: 6393- 6403.
25. Lo WM and Hu JL. Shear properties of woven fabrics in various directions. Textile Research Journal 2002; 72, 5: 383- 390.
26. Zheng J. Measuring Technology of the Anisotropic Tensile Properties of Woven Fabrics. Textile Research Journal 2008; 78, 12: 1116–1123.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-8353b6e3-7672-4a6f-9f3d-a82c2908ffee