基于非均匀特性的长丝纱拉伸断裂模型及强度预测

摘要

针对纤维的随机性特征,本文基于长丝纱组分强力的离散性,建立了长丝纱断裂过程的纵向应力分布的几何模型;同时,根据长丝纱的结构特点,建立了长丝纱的断裂过程模型和强度预测模型,并对模型进行模拟和强力预测分析,分析结果表明,平均应力分配法则中,单丝的断裂顺序比较随机,没有产生明显的应力集中现象,所以得到的强力值较大;局部应力分配法则预测得到的长丝纱强力值偏小,而平均应力分配法则得到的强力与测量值较为接近,但用这2个方法得到的预测强力都随着捻度的增加而增加,且速率由快至缓,在高捻区域,随着捻度的增加长丝纱的局部应力分配法则有望接近实测值,这2种应力分布法则所预测的结果都符合二参数Weibull分布。该研究为将来短纤维纱的性能预测奠定了理论基础。