新理大学背品课程 《纺织制料学》电子暴件 第十章 纤维的力学性质 第一节拉伸性质 2025/1/11
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 1 第十章 纤维的力学性质 第一节 拉伸性质
新理大学所品保程 《转织材料学》电子绿件 第一节拉伸性质 一、 纤维拉伸断裂性能的基本指标： ■1. 拉伸断裂强力 指纤维能承受的最大拉伸外力，或单根纤维受 外力拉伸到断裂时所需要的力。 2.相对强度 (1)断裂应力 指单位截面积上纤维能承受的最大拉力。 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 2
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 2 第一节 拉伸性质 ◼ 一、纤维拉伸断裂性能的基本指标： ◼ 1．拉伸断裂强力 指纤维能承受的最大拉伸外力，或单根纤维受 外力拉伸到断裂时所需要的力 。 2．相对强度 （1）断裂应力 指单位截面积上纤维能承受的最大拉力
新理大类所品绿延 材料学》电子保件 第一节 拉伸性质（续 (2)断裂强度（相对强度） 指每特（或每旦）纤维能承受的最大拉力。 (3)断裂长度 纤维重力等于其断裂强力时的纤维长度。 ■3.断裂伸长率 纤维拉伸到断裂时的伸长率（或应变），叫断裂伸长 率（断裂应变)。 ■4.拉伸变形曲线和相关指标 (1)拉伸变形曲线 如图10-1纺织纤维的拉伸曲线 2025/1/11 第十章纤维的力学性质
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 3 第一节 拉伸性质(续) （2）断裂强度(相对强度) 指每特(或每旦)纤维能承受的最大拉力。 （3）断裂长度 纤维重力等于其断裂强力时的纤维长度 。 ◼ 3.断裂伸长率 纤维拉伸到断裂时的伸长率（或应变），叫断裂伸长 率（断裂应变）。 ◼ 4.拉伸变形曲线和相关指标 （1）拉伸变形曲线 如图10-1 纺织纤维的拉伸曲线
新程大弊精岳保程 《转织材料学》电子绿件 600 r0.4 0.12 300 0.2 40.06 试样长度20mm Pa a Y(Gy.Ey) 线密度0.3tex 纤维密度1.5gcm3 0 0 0 △a 4△伸长(mm) 0.1 0.2 =应变 10 20 =应变率(%) 图10-1纺织纤维的拉伸曲线 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 4
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 4 图10-1 纺织纤维的拉伸曲线 a Y (y,y) s Pb b 0.06 0.12 Pa负荷 P(N) Δla 2 4 0 Δl 伸长(mm) 0 0.1 0.2 0 10 20 ε=应变 ε=应变率(%) 比应力 p (N/tex) 0 0.2 0.4 应力 σ (N/mm 2=MPa) 0 300 600 试样长度 20 mm 线密度 0.3 tex 纤维密度 1.5 g/cm3
新理大学请品绿程 《梦沉材群学》电子绿件 第一节拉伸性质（续） (2)相关指标 a.屈服点： 在纤维的拉伸曲线上伸长变形突然变得较容易的转折 点。 b.初始模量：指纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的 比值。 c.断裂点： d断裂功W:是指拉伸纤维至断裂时外力所作的功。 e.断裂比功：一是体积断裂比功，另一定义是重量断裂比功。 f.功系数：指纤维的断裂功与断裂强力和断裂伸长的乘积之比。 (3)常见纤维的拉伸曲线 如图10-2常见纤维的拉伸曲线 2025/1/11 第十章纤维的力学性质
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 5 第一节 拉伸性质(续) （2）相关指标 a.屈服点 ：在纤维的拉伸曲线上伸长变形突然变得较容易的转折 点。 b.初始模量：指纤维拉伸曲线的起始部分直线段的应力与应变的 比值 。 c.断裂点： d.断裂功W：是指拉伸纤维至断裂时外力所作的功 。 e.断裂比功：一是体积断裂比功，另一定义是重量断裂比功。 f. 功系数η：指纤维的断裂功与断裂强力和断裂伸长的乘积之比 。 (3)常见纤维的拉伸曲线 如图10-2 常见纤维的拉伸曲线
新程大学所岳绿程 比应力 N/tex tex 麻 0.5 棉 涤纶·一一一一锦纶 一一锦纶 40 蚕丝 30 腈纶 0.25 20 粘胶 醋酯 10 酷酯 羊毛 0 5 1016202530 3540 应变(% 图10-2不同纤维的应力-应变曲线 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 6
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 6 图10-2 不同纤维的应力-应变曲线
新理大类所品绿延 《梦沉材群学》电子绿件 第一节拉伸性质（续） 二、纺织材料的拉伸破坏机理及影响因素 (一)纺织纤维的拉伸破坏机理及影响因素 ()纤维的拉伸破坏机理 第一步：纤维开始受力，变形主要是纤维大分子链本身的 拉伸，即键长、键角的变形，拉伸曲线接近直线。该区域 称做虎克区。 第二步：外力增加，一部分大分子链伸直，而且可能被拉 断，也可能从不规则的结晶部分中抽拔出来，非结晶区中 的大分子逐渐产生错位滑移，纤维变形显著，纤维进入屈 服区。 2025/1/11 第十章纤维的力学性质
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 7 第一节 拉伸性质(续) ◼ 二、纺织材料的拉伸破坏机理及影响因素 （一）纺织纤维的拉伸破坏机理及影响因素 （1）纤维的拉伸破坏机理 第一步：纤维开始受力，变形主要是纤维大分子链本身的 拉伸，即键长、键角的变形，拉伸曲线接近直线。该区域 称做虎克区。 第二步：外力增加，一部分大分子链伸直，而且可能被拉 断，也可能从不规则的结晶部分中抽拔出来，非结晶区中 的大分子逐渐产生错位滑移，纤维变形显著，纤维进入屈 服区
新程大弊精岳保程 《转织材料学》电子绿件 第一节拉伸性质（续） 第三步：当错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时，大 分子间距就会靠近，分子链间可能形成新的次价键，这时 候继续拉伸纤维，产生的变形主要又是分子链的键长、键 角的改变和次价键的破坏，由此进入强化区。 (2)影响纤维拉伸断裂强度的主要因素 1)纤维的内部结构 a.大分子的聚合度：大分子聚合度越高，大分子从结晶区 中完全抽拔出来就不容易，大分子之间横向结合力也更大， 所以强度越高。 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 8
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 8 第一节 拉伸性质(续) 第三步：当错位滑移的纤维大分子链基本 伸直平行时，大 分子间距就会靠近，分子链间可能形成新的次价键，这时 候继续拉伸纤维，产生的变形主要又是分子链的键长、键 角的改变和次价键的破坏，由此进入强化区。 ◼ （2）影响纤维拉伸断裂强度的主要因素 1)纤维的内部结构 a.大分子的聚合度：大分子聚合度越高，大分子从结晶区 中完全抽拔出来就不容易，大分子之间横向结合力也更大， 所以强度越高
新理大类所品绿延 沉材群学》电子隔件 第一节拉伸性质（续 b.分子的取向度：取向度越高，也就是大分子和基原纤 排列越平行，在拉伸中受力的基原纤和大分子根数越多， 纤维断裂强度增加，断裂伸长率降低。 c大分子的结晶度：纤维的结晶度愈高，纤维的断裂 强度、屈服应力和初始模量表现得较高。 2)温湿度 a.温度：在纤维回潮率一定的条件下，温度高，大分子 热运动提高，大分子柔曲性提高，分子间结合力削弱。 拉伸强度下降，断裂伸长率增大。初始模量下降。 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 9
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 9 第一节 拉伸性质(续) b.分子的取向度：取向度越高，也就是大分子和基原纤 排列越平行，在拉伸中受力的基原纤和大分子根数越多， 纤维断裂强度增加，断裂伸长率降低。 c.大分子的结晶度： 纤维的结晶度愈高，纤维的断裂 强度、屈服应力和初始模量表现得较高。 2)温湿度 a.温度：在纤维回潮率一定的条件下，温度高，大分子 热运动提高，大分子柔曲性提高，分子间结合力削弱。 拉伸强度下降，断裂伸长率增大。初始模量下降
新程大学所岳绿程 织材料学》电子绿件 第一节拉伸性质（续 b.相对湿度和纤维回潮率：纤维回潮率越大，大分子之间结 2: 结晶区越松散。纤维强度越低、伸长率增大、初始 3)实验条件 a.试样长度：试样越长，弱环出现的概率越大，测得的断裂 强度越低。 b.试样根数：由束纤维试验所得的平均单纤维强力比单纤维 试验时的平均强力为低。 c.拉伸速度：拉伸速度对纤维断裂强力与伸长率的影响较大。 d.拉伸试验机类型：不同类型拉伸试验机，在拉伸过程中对 其蓝酸高实祝蒙籍佛霹鑫拉常程鑫夏署图龍灌于 、等加负荷型和等速牵引 2025/1/11 第十章纤维的力学性质 10
新疆大学精品课程 《纺织材料学》电子课件 2025/1/11 第十章 纤维的力学性质 10 第一节 拉伸性质(续) b.相对湿度和纤维回潮率：纤维回潮率越大，大分子之间结 合力越弱，结晶区越松散。纤维强度越低、伸长率增大、初始 模量下降。 3）实验条件 a．试样长度：试样越长，弱环出现的概率越大，测得的断裂 强度越低。 b．试样根数：由束纤维试验所得的平均单纤维强力比单纤维 试验时的平均强力为低。 c．拉伸速度：拉伸速度对纤维断裂强力与伸长率的影响较大。 d．拉伸试验机类型：不同类型拉伸试验机，在拉伸过程中对 试样施加的方式不同。如等速伸长型、等加负荷型和等速牵引 型等。故不同类型试验机所测的纤维拉伸性能没有可比性