Развитие теории формирования и строения ткани на основе нелинейной механики гибких нитей

• Автор: Степанов, Сергей Гаевич
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 443 с. : ил. + Прил. (509 с.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕОРИИ ФОРМИРОВАНИЯ И СТРОЕНИЯ ТКАНИ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОСНОВНЫХ И УТОЧНЫХ НИТЕЙ В ЗОНЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОСЛОЙНОЙ ГКАНИ ПОЛОТНЯНОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ

2.1. Допущения, принятые при решении задачи

2.2. Математическая модель равновесия основной нити в зоне формирования ткани

2.3. Математическая модель равновесия уточных нитей в зоне формирования гкани

2.4. Математическая модель равновесия прибиваемой уточины

2.5. Математическая модель взаимодействия основных и уточных нетей в зоне формирования ткани
2.6. Упрощенная математическая модель взаимодействия основных и уточных нитей в зоне формирования ткани
2.7. Конечноразностный аналог упрощенной математической модели взаимодействия основных и уточных нетей в зоне формирования ткани
3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ФОРМИРОВАНИЯ ТКАНИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА НИХ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГ О РЕШЕНИЯ УПРОЩЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИТЕЙ В ЗОНЕ ФОРМИРОВАНИЯ ТКАНИ
3.1. Выбор и обоснование значений исходных данных для расчета параметров формирования ткани. Экспериментальнотеоретический метод определения изгибной жесткости текстильных нитей
3.2. Определение количества уточин в зоне формирования ткани
и других параметров формирования ткани
3.3. Влияние силы прибоя
3.4. Влияние коэффициента трения
3.5. Влияние изгнбных жесткостей основной и уточных нитей
3.6. Влияние модуля жесткости утка при растяжении
3.7. Влияние дозировки утка
3.8.Изменение параметров формирования ткани в течение времени прибоя
3.9. Подтверждение достоверности результатов расчета по предлагаемой теории формирования ткани
экспериментальными данными
3 Новая конструкция тормоза навоя ткацкого станка для обеспечения необходимого режима отпуска и натяжения основы
при выработке тяжелых тканей
Выводы
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФОРМИРОВАНИЯ ТКАНИ И ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ НА НИХ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
Выводы
5. СТРОЕНИЕ ТКАНИ ПОЛОТНЯНОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ
5.1. Математические модели строения ткани
5.2. Конечноразностные аналоги систем уравнений
5.3. Математическая модель строения специальных технических тканей полотняного переплетения для производства термопластичных композиционных материалов
6. СТРОЕНИЕ ТКАНЕЙ САРЖЕВОГО, САТИНОВОГО И АТЛАСНОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ
6.1. Основное геометрическое соотношение условие совместности прогибов для тканей саржевого, сатинового и атласного переплетений
6.2. Выбор и обоснование расчетных моделей строения тканей саржевого переплетення
6.3. Выбор и обоснование расчетных моделей строения тканей сатинового и атласного переплетений
6.4. Математические модели строений тканей саржевого, сатинового и атласного переплетений
7. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ ТКАНЕЙ ГЛАВНЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ К РЕШЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
7.1. Исследование строения бязи арт. 2 на участке опушка товарный валик
7.2. Расчет параметров строения стеклокапроновой ткани ТОПАС
7.3. Расчет и проектирование высокопрочной технической ткани из сверхвысокомодульных термостойких нитей для армирования пластмасс
7.4. Определение форм осевых линий нитей и высот волн их изгиба в хлопчатобумажных тканях саржа и сатин Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ЛИТЕРАТУРА
0 0
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


По нашему мнению, единственно правильным является допущение о том, что перемещения точек осевой линии нити в основном обусловлены е растяжением. Таким деформациям будут соответствовать малые прогибы нити в элементе ткани 0. Это относится, как мы считаем, к большинству тканей, вырабатываемых в том числе и на челночных станках, на которых нить прокладывается с некоторым небольшим запасом по длине. В этом случае перемещения точек осевой линии нити в элементе ткани будут несколько больше за счт е изгиба без удлинения при выборке запаса по длине. На основании этого считаем малыми величинами высоты волн, прогибы, углы, характеризующие положение осевой линии нити для всех уточин в ЗФТ. В этом случае уравнения равновесия для уточной нити 2. Из уравнений 2. Выражая О из 2. Л7гД. Уравнение 2. Аущ2С 2. С постоянная интегрирования. Из 2. Ау и кривизны оси нити К, , где р, радиус
кривизны оси 1 й уточины. Поэтому первым членом правой
части выражения 2. Учитывая 2. Ь0 геометрическая плотность гкани но основе. Итак, вместо пяти уравнений 2. Найдем решение этого уравнения. При решении задач статики стержней жестких на изгиб нитей эффективными являются приближенные методы, использующие принцип возможных перемещений. Если у является точным решением уравнения равновесия, то Ьу0. Если у не является решением уравнения равновесия заданно приближенно, то соотношение 2. Представим прогиб у в виде ряда

О
2. Фг функции известные, удовлетворяющие краевым условиям как геометрическим, так и физическим, характеризующим связи, наложенные на стержень. Так как величина ЗЬ, независима, то из 2. Ь, независимые произвольные величины. Подставив 2. ЦаХ, р уравнение равновесия стержня, где искомая переменная выражена через известные функции, удовлетворяющие краевым условиям задачи. V. а 1 соэ
где Ц геометрическая плотность по основе. Нетрудно убедиться, что 2. Интегральное соотношение 2. I й уточной нити в элементе ткани в зоне е формирования, равновесие которого описывается уравнением 2. Т 2. Р равнодействующая сила, передаваемая на ю уточину в ЗФТ со стороны нити основы ау тЬ0. Мг. Жсозаугг0
2. Натяжение Л в 1 й уточине в ЗФТ будет отличаться по величине от натяжения в других уточинах. Если отсутствуют экспериментальные данные о натяжении уточин, входящих в ЗФТ, то можно предложить следующий алгоритм определения натяжения в I й уточине 4. Л можно считать постоянным по длине нити. Осевое усилие в 1 й уточине при линейной зависимости сила деформация определяется выражением аналогичным 2. Е8 1 2. О дозировка уточной нити в . I
IV
2. Получим в начале решение задачи для случая выработки ткани на бесчелночном станке типа СТБ. Подставляя 2. ЕуЗуаа
С учтом 2. С учетом 2. Кубическое уравнение 2. V

Применяя формулу Кардано 3, 5, получаем действительное решение

Нетрудно убедиться, что в нашем случае, когда 0, постоянная а,, определяемая по формуле 2. Получим решение задачи для случая выработки ткани на челночном станке. Подставляя 2. С, 2. С учетом 2. Последнее уравнение в результате несложных преобразований сводится к уравнению 2. V 2. Для выражения 2. Как показали расчеты по формуле 2. Последнее нашло свое подтверждение и в дальнейшем см. Действительное решение по формуле Кардано будет иметь тот же вид 2. О, которая входит через константы р ибв выражения для этих коэффициентов. Перейдем теперь к определению прогибов высот волн изгиба для уточин и основной нити. ЗФТ рис. Координата точки осевой линии нити у связана с углом р поворота е поперечного сечения зависимостью 2. Отсюда высота волны изгиба при 5,
2. Для высоты волны изгиба АД, основной нити в сечении, проходящем через центр 1 уточины, имеем
У К1 рс1. X рис. ФорхМула 2. Она остатся справедливой и для случая, когда й уточине предшествует восходящий отрезок волны 0. С учетом 2. Получим геометрическое соотношение для п1 уточины и основной нити. Эта уточина принадлежит стабильному участку сформированной ткани, на котором отсутствует скольжение уточных нитей по нитям основы, а расстояния между уточинами и высоты волн изгиба основы не изменяются. Считаем, что прогибы основной и уточных нитей в элехментах ткани на стабильном участке малы.