Моделирование процесса дробления комплексов технического льняного волокна

• Автор: Смирнов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Актуальность изучения процессов дробления льняного волокна в технологической цепочке его обработки

1.2 Структура льняного чесаного волокна и его механические

характеристики.

1.2.1 Структура льняного стебля.

1.2.2 Структура элементарных волокон

1.2.3 Механические свойства льняных волокон.

1.3 Анализ теорий прочности полимерных и волокнистых композиционных материалов

1.4 Обзор программного обеспечения реализующего численные методы решения задач прочности
1.5 Выводы по главе
Глава 2 Построение математической модели разрушения элементарного льняного волокна.
2.1 Теория метода конечных элементов для решения поставленной задачи.
2.2 Выбор типа конечного элемента для построения модели
2.3 Описание вероятностной конечноэлементной модели элементарного льняного волокна.
2.4 Пршраммная реализация математической модели на ЭВМ.
2.4.1 Расчет напряженнодеформированного состояния модели элементарного льняного волокна.
2.4.2 Выбор шага нафужения для решения задачи предельного состояния
2.5 Проверка адекватности модели.
2.6 Выводы по главе
Глава 3 Построение математической модели разрушения двух элементарных волокон льна, связанных клеящим комплексом
3.1 Описание вероятностной конечноэлементной модели двух элементарных льняных волокон
3.2 рограммная реализация процесса дробления математической модели на ЭВМ методом раздира
3.3 Проверка адекватности модели при раздире.
3.4 Программная реализация процесса разрушения математической модели на ЭВМ методом сдвига
3.5 Проверка адекватности модели при сдвиге.
3.6 Выводы по главе
Глава 4 Разработка математической модели разрушения комплекса льняных волокон.4
4.1 Методика исследования геометрических характеристик поперечных срезов комплексов льняных волокон.4
4.2 Построение вероятностной конечноэлементной модели дробления комплекса льняных волокон.0,
4.3 Определение граничных условий при моделировании процесса разрушения комплекса льняных волокон.
4.4 Программная реализация математической модели на ЭВМ
4.5 Интегрированные критерии оценки процесса дробления комплекса льняных волокон
4.6 Выводы по главе
СПИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАН 1ЫХ ИСТОЧНИКОВ.
Приложения.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ


При дальнейшей переработке — чесании, обработке на ленточных и ровничных машинах, а также и при грсбнечесании происходят дальнейшее расщепление и утонение волокна, очистка его от остатков покровных тканей и выравнивание продукта. На данной операции лен впервые подвергается воздействию растягивающих напряжений. Дальнейшее механическое: воздействие на льняное волокно происходит- на ленточных и ровничных машинах. Еще большее утонение продукта происходит на прядильных машинах. Прядильная способность волокна в значительной степени зависит от структуры:, волокна, и от степени? Волокно, полученное из: недолежалой или недомоченной; тресты, имеет слабую расщепленность и большое- количество. Многие исследователи [1. Это можно объяснит следующим: пояски одревеснения прочно связывают на. Если на прядильной машине волокна с одревесневшими: участками будут зажаты между вытяжной парой, произойдет разрыв, а приг коротком штапеле в пряжу будут проходить не разъединяясь целые1 комплексы. Поэтому повышенное одревеснение вызывает не только: обрывы и укорочение штапеля, но и повышенную неровноту пряжи; ¦¦ • ' . Разрывы элементарных волокон на? Применяемое в настоящее время прядение с отваркой и отбеливанием волокна в ровнице: имеет своей целью лучше подготовить волокно к прядению. Прядение с отваркой в ровнице требует дифференцированных режимов варки в зависимости от способа подготовки и свойств волокна. Для грубого сильно лигнифицированного волокна, содержащего большое количество остатков покровных тканей, необходимы интенсивные режимы отварки и отбеливания. Однако интенсификация процессов облагораживания нежелательна, так как усиленная химическая обработка ослабляет структуру льняного волокна. Прядильная способность льняного волокна характеризуется номером выпрядаемой из него пряжи, который колеблется от 2,5 до 0, что позволяет вырабатывать из льна самые разнообразные ткани, начиная от грубых паковочных, кончая тончайшими бельевыми полотнами, а также изготовлять нити большой крепости. Качество волокна зависит от сорта семян льна, агри-. Процессы разрушения льняного волокна в технологической цепочке его переработке в значительной мере определяют качество будущей пряжи и. Проведенный анализ литературы выявил отсутствие прототипа модели разрушения комплексов льняного волокна вплоть до структуры элементарных волокон на стадиях обработки предшествующих получению нити. Построение любой математической модели процесса или объекта требует знания его различных физических, химических, геометрических, структурных и других свойств, поэтому перейдем к более детальному рассмотрению структуры льняного чесаного волокна. В данной работе процесс моделирования льняного волокна относится к чесаному волокну. Выбор льняного чесаного волокна обоснован тем, что для моделирования разрушения в технологических переходах наибольший интерес представляет процесс дробления комплексов вплоть до элементарных волокон. Лен относится к ботаническому виду Linum usitatis-simum. В зависимости от морфологических и хозяйственных признаков его подразделяют на группы: долгунец, кудряш и промежуточный. Лен-долгунец имеет довольно тонкий, высокий, слабо ветвящийся стебель с небольшим количеством семенных коробочек и возделывается главным образом для получения волокна. Лен-кудряш имеет невысокий, сильно ветвящийся стебель с большим количеством семенных коробочек и выращивается для получения' масличных семян. Промежуточный леи по своим морфологическим признакам и хозяйственному назначению занимает среднее место между двумя указанными группами льнов. Сырьем для текстильной промышленности служит главным образом лен-долгунец. В зависимости от условий выращивания длина стеблей льна может колебаться в пределах от до 0 см, диаметр — от 0,5 до 2,0 мм. Чаще встречаются льняныехтебли, имеющие длину — см и диаметр 1,1 —1,3 мм []. Растение с такими размерами стеблей дает волокно паи лучшего качества и в большом количестве. Содержание луба колеблется около % от веса соломки, волокна — около ,5%. Сильно различается и цвет стеблей. Нормально развившиеся здоровые стебли льна имеют желто-зеленую или желтую окраску.