Комплексное исследование нелинейного деформирования и обрыва хлопковой пряжи при растяжении: эксперимент и численное моделирование
Получена: 2026-07-24
Опубликована: 2026-06-30
Аннотация
Работа посвящена комплексному исследованию процесса растяжения хлопковой пряжи до обрыва в условиях нелинейного деформирования. В качестве объекта исследования рассмотрена хлопчатобумажная пряжа линейной плотности 20 текс. Экспериментальная часть выполнена на разрывной установке «Tenso Master» с постоянной скоростью растяжения (CRE) при варьировании скорости движения зажимов в диапазоне 100–5000 мм/мин и базовой длины деформирования (L₀) 100–800 мм. По результатам испытаний проанализированы разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, время до разрушения и работа разрушения, а также исследованы особенности диаграмм F–ε.
Численная часть основана на нелинейной вязкоупругопластической постановке, описывающей распространение продольной растягивающей нагрузки вдоль пряжи, и реализована методом характеристик с использованием неявной разностной схемы по подходу D.R. Hartree. Показано, что волновые процессы и многократные отражения возмущений от закреплённых концов вызывают колебательные компоненты скоростей и напряжений, оказывающие существенное влияние на устойчивость и механизм обрыва пряжи. Полученные результаты формируют экспериментально-теоретическую основу для параметрической идентификации моделей материала и прогнозирования обрыва хлопковой пряжи при различных режимах растяжения.
Ключевые слова
Список литературы
-
Sultanov K. S., Ismoilova S. I., Begmanov R. A., Khazratova T. Ya. Influence of Textile Yarn Velocity in Technological Processes on its Strength. — AIP Conference Proceedings, 2024, Vol. 3045, 040028.
-
Sultanov K. S., Ismoilova S. I. Strength of the Yarns at High Velocities of Their Motion in Technological Processes of Textile Production. — AIP Conference Proceedings, 2022, Vol. 2637, 030020.
-
Ismoilova S. I. Deterministic Method to Calculate the Strength of Cotton Yarns. — AIP Conference Proceedings, 2022, Vol. 2637, 030018.
-
Sultanov K. S., Ismoilova S. I., Begmanov R. A., Khazratova T. Ya. Influence of Textile Yarn Velocity in Technological Processes on its Strength. — AIP Conference Proceedings, 2024, Vol. 3045, 040028.
-
Sultanov K. S., Ismoilova S. I. Physically Nonlinear Elastic-Viscoplastic Law of Cotton Yarn under Tension to Breakage. — Journal of Fashion Technology and Textile Engineering, 2017, Vol. 5, No. 4, pp. 10–18.
-
Ismailova S. I., Sultanov K. S. Nonlinear Deformation Laws for Composite Threads in Extension. — Mechanics of Solids, 2015, No. 5, pp. 578–592.
-
Sultanov K. S., Ismailova S., Baymuratov B., Tulanov Sh. Experimental Determination of Cotton Yarn Strength at Different Speeds of Movement Obtained by Various Technological Methods. — E3S Web of Conferences, 2021, Vol. 304, 03027.
-
Султанов К. С., Исмоилова С. И. Структурная прочность текстильных нитей. — Ташкент: Фан, 2017. — 256 с.
-
Guo M., Wang J., Gao W. A Novel Test Method of Load-Bearing Performance of SizedWarp Yarn Based on Weaving Load Simulation and Its Effectiveness. — Textile Research Journal, 2023, Vol. 93, No. 11–12, pp. 2809–2823.
-
Liu Y., Feng Z., Lv F., Wang G. An Improved Dynamic Model and Numerical Simulation of Yarn in the Ring Spinning System. — Textile Research Journal, 2022, Vol. 93, No. 9–10, pp. 2175–2190.
Об авторах
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.