پایان نامه مفاهیم اصلی برش پارچه در نساجی (همراه با تصاویر)
مقدمه ۱
فصل اول : رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی ۴
۱-۱- تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش ۵
۱-۲- تعریف برش پارچه (Shearing7
۱-۲-۱- طبیعت برش ۷
۱-۲-۲- مسأله عملی برش ۱۶
۱-۳- منحنی برش پارچه ۲۰
۱-۳-۱- منحنی رفت و برگشتی برش ( دو طرفه ۲۱
۱-۳-۲- منحنی برش یکطرفه ۲۵
۱-۴- خصوصیات برش پارچه ۲۸
۱-۴-۱- رفتار برش پارچه ۲۸
۱-۴-۲ رابطه بین تغییر شکل برشی و خمشی پارچه ۳۶
فصل دوم : روشهای آزمایشی برش پارچه های تاری پودی ۳۸
۲-۱- مقدمه ۳۹
۲-۲- روش آزمایشی Cusick 44
۲-۳- روش آزمایشی KES (سیتم ارزیابی کاواباتا۴۹
۲-۳-۱- مقدمه…………………………………………………………………………………… ۴۹
۲-۳-۲- تاریخچه پیدایش دستگاه KES ………………………………………………… 50
۲-۳-۳- معرفی و شناخت آزمایش برش توسط دستگاه KES…………………….. 52
۲-۴- روش آنالیز تصویری ……………………………………………………………………. ۵۹
فصل سوم : استفاده از روش آنالیز المان محدود
در بررسی تغییر فرم برشی پارچه تاری پودی ……………………………………….. ۶۶
۳-۱- مقدمه ای بر تجزیه و تحلیل تغییر شکل های پیچیده پارچه …………… ۶۷
۳-۱-۱- ساختمان پارچه و فرض پیوستگی آن…………………………………………… ۶۸
۳-۱-۲- سیمای تغییر شکل پارچه………………………………………………………….. ۷۰
۳-۱-۳- اندازه گیری کرنش……………………………………………………………………. ۷۲
۳-۱-۴- اندازه گیری تنش…………………………………………………………………….. ۷۴
۳-۱-۵- روابط تنش – کرنش………………………………………………………………… ۷۵
۳-۱-۶- حالتهای خاص………………………………………………………………………… ۷۶
۳-۱-۷- بررسی اعتبار روابط ………………………………………………………………….. ۷۸
۳-۲- روشهای المان محدود در مکانیک نساجی……………………………………. ۸۰
۳-۲-۱- مقدمه……………………………………………………………………………………. ۸۰
۳-۲-۲- اصول آنالیز المان محدود ( با استفاده از نتایج آزمایش KES)…………… 81
۳-۲-۳- محاسبات تئوریک آنالیز برش ………………………………………………….. ۸۳
۳-۲-۳-۱- تغییر شکل برش پارچه ………………………………………………………. ۸۳
۳-۲-۳-۲- توزیع کرنش برشی ………………………………………………………….. ۸۴
۳-۲-۳-۳- توزیع تنش برشی …………………………………………………………….. ۸۶
۳-۲-۳-۴- عناصر ثابت در معادله………………………………………………………… ۸۸
۳-۲-۳-۵- مدول برشی……………………………………………………………………… ۸۹
۳-۲-۳-۶- روش محاسبه مدول برشی (C33) با استفاده از مدول کششی (C22 )…………………. 91
فصل چهارم : خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در جهات مختلف پارچه ………….. ۹۲
۴-۱- مقدمه……………………………………………………………………………………………. ۹۳
۴-۲- مدلسازی برای خصوصیات برشی غیرهمگون (آنیزوتروپیک )……….. ۹۵
۴-۳- نمودارهای قطبی مدل برشی …………………………………………………………. ۹۷
۴-۳-۱- صور عمومی…………………………………………………………………………. ۹۷
۴-۳-۲- اثردانسیته بافت بر روی برش پارچه ……………………………………………………………………….. ۱۰۰
۴-۴- ارتباط بین سختی برشی و هیسترسیس در جهات مختلف پارچه ……………….. ۱۰۲
منابع و مراجع …………………………………………………………………………………………………………………………. ۱۰۵
فهرست اشکال
عنوان شکل صفحه
شکل ۱- نمایه عمومی برش ……………………………………………………………………… ۸
شکل ۲- برش ساده سازی شده با اعمال نیروی کششی و نمایه شماتیک
نیروهای موثر در پدیده برش پارچه تاری پودی …………………………………………… ۱۲
شکل ۳- مدل شبکه ای …………………………………………………………………………….. ۱۶
شکل ۴- دستگاه آزمایش گر برشی استفاده شده توسط Treloar ( 1956) ، نیروهای موثر در آزمایش برش ۱۹
شکل ۵- منحنی عمومی برش پارچه ( بعد از Cusick 1961 ) …………………….. 22
شکل ۶- منحنی تنش – کرنش پارچه های تاری پودی در حین تغییر شکل برشی…. ۲۷
شکل ۷- منحنی های برش بدست آمده توسط Treloar (1965) ، برای پارچه های پنبه ای با نمونه مربعی شکل ۲۹
شکل ۸- منحنی های برش به دست آمده توسط Treloar (1965) برای پارچه های پنبه ای با نمونه به شکل متوازی الاضلاع …………………………………………………………………………………………………. ۳۰
شکل ۹- منحنی های برشی بدست آمده توسط Treloar (1965) . برای پارچه ویسکوزریون با نمونه متوازی الاضلاع ……………………………………………………………………………………………………………… ۳۱
شکل ۱۰- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . مقایسه ای بین پارچه های فاستونی ، ریونی و پنبه ای …………………………………………………………………………………………………… ۳۲
شکل ۱۱- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . برای پارچه سرژه ای ۳۲
شکل ۱۲- مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برشی پارچه ……………………………… ۳۳
شکل ۱۳- منحنی حاصل از مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برش پارچه ………. ۳۳
شکل ۱۴- مقایسه مدل ها با مقادیر مختلف ………………………………….. ۳۶
شکل ۱۵- نمای کلی برش پارچه……………………………………………………………….. ۳۹
شکل ۱۶- تغییر فرم زاویه ای و طولی ………………………………………………………… ۴۰
شکل ۱۷- اصول آزمایش های برش …………………………………………………………… ۴۱
شکل ۱۸- نواحی تغییر شکل یافته پارچه تحت اثر نیروی کششی در جهت اریب پارچه……………….. ۴۳
شکل ۱۹- دیاگرام نسبت بین نیروی کششی P و ازدیاد طول در نمونه بریده شده در جهت اریب (۴۵ درجه ) ۴۴
شکل ۲۰- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش پیشنهادی Morner & Olofssom (1957)……………….. 47
شکل ۲۱- فرم ابتدائی برش پارچه………………………………………………………………. ۴۷
شکل ۲۲- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش یشنهادی Cusick (1961) ……………… 47
شکل ۲۳- نمونه برش یافته با نمایش زوایا و نیروهای برشی…………………………… ۴۷
شکل ۲۴- نمایش کشش در پدپده برش تحت تاثیر کوپل های برشی و وزن فک پایینی ……………….. ۴۸
شکل ۲۵- شماتیک دستگاه آزمایشگر KES ……………………………………………….. 54
شکل ۲۶- دیاگرام و اصول ارز یابی برشی KES …………………………………………. 55
شکل ۲۷- شیوه عملکرد دستگاه آزمایشگر برشی KES ……………………………….. 56
شکل ۲۸- روش آزمایش مرسوم برای تعیین مدول برشی مواد سخت …………….. ۵۷
شکل ۲۹- نیروهای اعمالی روی نمونه پارچه در دستگاه آزمایشگر برشی KES ……….. 58
شکل ۳۰- نحوه چیدمان ابزار آزمایش برای آنالیز تصویری ……………………………. ۶۰
شکل ۳۱- تصاویر دیجیتالی ثبت شده از نمونه کشیده شده ……………………………. ۶۱
شکل ۳۲- تغییرات gray-scale در تصویر دیجیتالی نمونه کشیده شده …………. ۶۳
شکل ۳۳- یک سلول بافت پارچه تاری پودی در نمایی بزرگ شده …………………. ۶۴
شکل ۳۴- برآیند های نیروی تنش و کوپل های نیروی تنش………………………….. ۷۴
شکل ۳۵- مدل المان محدود برای جسم پیوسته دو بعدی………………………………. ۸۱
شکل ۳۶- نمونه پارچه تغییر فرم داده شده ، و ارز یابی شده توسط آنالیز المان محدود …………………. ۸۳
شکل ۳۷- تغییر تنش برشی در طول جهت کوتاه تر نمونه …………………………….. ۸۷
شکل ۳۸- تغییر تنش برشی در طول جهت بزرگتر نمونه ………………………………. ۸۷
شکل ۳۹- نمودار های عمومی قطبی برای سختی برشی پارچه ( G ) …………….. 98
شکل ۴۰- نمودارهای عمومی قطبی برای هیسترسیس برشی پارچه ( ۲HG و ۲HG5 ) ………………. 99
شکل ۴۱- نمودارهای قطبی پارامتر های برش تحت تاثیر دانسیته بافت …………… ۱۰۱
شکل ۴۲- ارتباط بین سختی و هیسترسیس برشی در جهت های مختلف پارچه های تاری پودی …. ۱۰۳
مقدمه
پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد. این تغییر شکل ها شامل : افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه
می باشند .
پدیده برش، یکی از همین تغییر شکل های پیچیده است که در سطح پارچه اتفاق
می افتد. به نظر می رسد که به این خصوصیت فیزیکی – مکانیکی پارچه به دلیل آنکه در ظاهر دیده نمی شود ، در قیاس با دیگر فرم های تغییر شکل پارچه ، کمتر توجه شده است . در حالی که باید اذعان نمود که قابلیت منحصر به فرد پارچه برای پوشش سطوح سه بعدی ، در گرو همین پدیده می باشد .
توانایی پارچه برای پذیرش تغییر شکل برشی ، یکی از ملزوماتی است که پارچه
می تواند به عنوان پوشاک ، بر بدن انسان انطباق داشته باشد ، بدون آنکه ایجاد احساس ناراحتی کند پارچه به عنوان جسمی جدایی ناپذیر از نیاز های بشری مورد استفاده های گوناگون قرار می گیرد ، بدون آنکه اغلب مصرف کنندگان – و یا حتی برخی کارشناسان علم نساجی – اطلاع داشته باشند که کاربرد های ویژه پارچه در قیاس با دیگر مواد جهان پیرامون ، به پدیده برش مربوط است . رفتار برشی پارچه
– با توجه به منابع موجود – نسبت به دیگر خصوصیات و رفتار های پارچه کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است و البته تا کنون هیچ استاندارد اجرائی برای آن تعیین نگردیده است .
منظور از انتخاب این موضوع برای سمینار کارشناسی ارشد اینجانب ، آشنایی شنونده یا خواننده با مفاهیم اساسی برش ، این پدیده مهم فیزیکی مکانیکی پارچه و دخیل در کاربرد های معمول و روزمره پارچه می باشد .
برای نیل به این هدف ، در فصل اول مفهوم برش پارچه تاری پودی ، رفتار و منحنی مربوطه از نگاهی ساده در چند بخش مختلف به تفصیل تشریح می شود و در ادامه ارتباط برش با تغییر شکل خمشی پارچه ، روشن می گردد .
در فصل دوم ، به روش های آزمایشی مهمی که تا کنون برای ارزیابی خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در منابع ذکر شده اند ، پرداخته می شود ؛ که از این دست می توان به دستگاه آزمایش گر برشی Kawabata اشاره نمود که هم اکنون به عنوان روش پیشرو برای تعیین مقادیر مختلف برش ، استفاده می گردد . همچنین در این فصل شیوه آنالیز تصویری برش پارچه که در سال ۲۰۰۵ ، به شیوه عکس برداری از پروسه برش مقادیر آن را ارزیابی می نماید ، نشان داده می شود .
در فصل سوم تغییر شکل برشی پارچه به وسیله روش تجزیه و تحلیل المان محدود (Finite Element Analysis ) بررسی می شود و مقادیر مختلف برش از جمله تنش برشی ، کرنش برشی و روابط آنها به وسیله محاسبات تئوریک آنالیزی بیان
می گردد .
در فصل چهارم مدل ریاضی ارائه شده برای خصوصیات برشی ذکر می گردد ؛ تا از طریق آن و نمودار های قطبی حاصله ، خصوصیات برشی پارچه تاری پودی در
جهت های مختلف تبیین گردد .