纖維網(wǎng)線彎曲受力性狀分析【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：纖維網(wǎng)線彎曲受力性狀分析</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)</p><p>　班 級：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p&g

2、t;<p>　起止日期：</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1.前言3</b></p><p><b>

3、　　2.材料與方法3</b></p><p>　　2.1. 實(shí)驗(yàn)材料3</p><p>　　2.2. 實(shí)驗(yàn)儀器3</p><p>　　2.3. 實(shí)驗(yàn)條件4</p><p>　　2.4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4</p><p>　　2.5. 計(jì)算公式4</p><p>　　2.6. 實(shí)

4、驗(yàn)方法4</p><p><b>　　3.結(jié)果6</b></p><p>　　3.1. 直線狀態(tài)下纖維網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的測量6</p><p>　　3.2. 彎曲狀態(tài)下纖維網(wǎng)線疲勞試驗(yàn)的斷裂強(qiáng)力的測量7</p><p><b>　　4.分析17</b></p><p>

5、　　4.1. 加載結(jié)強(qiáng)力五分鐘17</p><p>　　4.2. 加載—卸載結(jié)強(qiáng)力十次18</p><p><b>　　5.結(jié)論18</b></p><p>　　5.1. 加載單線結(jié)強(qiáng)力五分鐘不同圓輪直徑對網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的影響18</p><p>　　5.2. 加載—卸載單線結(jié)強(qiáng)力十次不同圓輪直徑對網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的影

6、響19</p><p>　　5.3. 不同直徑的聚乙烯網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系19</p><p><b>　　致謝19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　纖維網(wǎng)線彎曲受力性狀分析</p><p>　　[摘要] 目前,

7、我國人均耕地僅及世界人均耕地的1/3,隨著人口的不斷增多,耕地資源的不斷減少,要用占世界7%的耕地養(yǎng)活占世界22%的人口,矛盾非常嚴(yán)重和突出。漁業(yè)資源作為農(nóng)業(yè)資源的一個(gè)重要組成部分,將是確保我國食物安全保障體系的重要食品源，作為世界上主要的漁業(yè)國家之一，漁業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位和作用。而漁具是漁業(yè)生產(chǎn)賴以實(shí)施的工具，網(wǎng)具的質(zhì)量和性能，在很大程度上決定于材料的技術(shù)特性和網(wǎng)具制造工藝的準(zhǔn)確性、合理性，不同的網(wǎng)具、針對不同的作業(yè)要求

8、具有各自獨(dú)特的材料選擇要求。聚乙烯（PE）纖維繩索，因其質(zhì)輕、柔韌及高破斷拉力等諸多特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于牽引、起吊、系泊等繩索用途，對傳統(tǒng)繩索的更新?lián)Q代更具潛力。針對網(wǎng)線重復(fù)性應(yīng)用特點(diǎn)，探討了PE纖維網(wǎng)線的抗疲勞特性。結(jié)果表明，PE纖維網(wǎng)線經(jīng)受加載—卸載的拉伸疲勞試驗(yàn)后，其破斷拉力呈現(xiàn)顯著提高的現(xiàn)象。本文試圖以常用的纖維材料（聚乙烯PE）為研究對象，經(jīng)過樣品采集，對纖維樣品做不同程度的彎曲處理，分別在網(wǎng)線結(jié)節(jié)斷裂強(qiáng)力作用下加載持續(xù)五分鐘和

9、迅速加載—卸載十次，做疲勞試驗(yàn)，然后進(jìn)行纖維網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力的測試實(shí)驗(yàn)，探討（聚乙烯PE）抗疲勞特性，為</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 聚乙烯 纖維網(wǎng)線 疲勞 斷裂強(qiáng)度 彎曲 </p><p>　　The analysis of mechanical properties of curved fiber cable </p><p>　　

10、[Abstract] At present, China's per capita arable land is only the world's arable land per capita 1/3. As the population continues to increase and arable land resources decrease, making use of the 7 percent of the

11、 world's arable land to support the 22 percent of the world's population. It is very difficult. Fisheries resources as an important component of agricultural resources, will be an important food source to ensure

12、that our food system safe, as one of the world's major fishing nations, fish</p><p>　　[Keywords] PE fiber cable fatigue fracture strength curved</p><p>　　纖維網(wǎng)線彎曲受力性狀分析</p>

13、<p><b>　　前言</b></p><p>　　網(wǎng)具因其特殊的結(jié)構(gòu)形式在水產(chǎn)、建筑等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。特別在現(xiàn)代化海洋漁業(yè)中，網(wǎng)具已經(jīng)成為我們不可或缺的生產(chǎn)工具。網(wǎng)具的精確制作工藝和合理使用，很大程度上決定了漁業(yè)生產(chǎn)的效益。海洋捕撈作為我國一種傳統(tǒng)的漁業(yè)生產(chǎn)方式, 隨著漁船動(dòng)力化、大型化、現(xiàn)代化, 捕撈技術(shù)的提高, 直接決定著海洋漁業(yè)的發(fā)展方向。其中, 漁具材料的更新?lián)Q代

14、以及物理性能、漁用適應(yīng)性能的不斷提高, 為捕撈漁具的大型化和高效率提供了有利條件。合成纖維的品質(zhì)關(guān)乎著漁具的性能，它是指對纖維制品的使用價(jià)值中有決定意義的許多指標(biāo)的總稱，反映合成纖維品質(zhì)的主要指標(biāo)有物理性能指標(biāo)，包括纖維的長度、細(xì)度、比重、光澤、吸濕性、熱性能、電性能等；機(jī)械性能指標(biāo)，包括斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長、初始模量、耐磨性、延伸性、耐疲勞性、耐候性等；穩(wěn)定性能指標(biāo)，包括對高溫和低溫的穩(wěn)定性、對光－大氣的穩(wěn)定性、對化學(xué)試劑的穩(wěn)定性及對微

15、生物作用的穩(wěn)定性等；加工性能指標(biāo)，包括纖維的抱合性，起靜電性和染色性等。漁用纖維材料在網(wǎng)具制造中具有十分重要的地位。網(wǎng)具的使用性能、使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益與纖維的種類和纖維的品質(zhì)密切相關(guān)，要制造出適合漁業(yè)生產(chǎn)需要的網(wǎng)具，就必須對各種纖</p><p><b>　　材料與方法</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)材料</b></p>

16、<p>　　本次實(shí)驗(yàn)所用到的材料為聚乙烯PE網(wǎng)線：直徑分別為1.30mm(36tex×6×3)、1.55mm(36tex×8×3)、1.95mm(36tex×12×3)、2.20mm(36tex×15×3)、2.50mm(36tex×20×3)。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)儀器</b

17、></p><p>　　(1).織物強(qiáng)力機(jī)：型號YG026-500,量程5000N，最小刻度5.0N,用于網(wǎng)線疲勞試驗(yàn)及測量網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力。</p><p>　　(2).直尺、游標(biāo)卡尺：用于測量纖維網(wǎng)線的長度和直徑以及圓輪直徑。</p><p>　　(3).電子秤：型號BS210S，量程210g，精度為0.1mg，用于稱量纖維網(wǎng)線的重量。</p>

18、<p>　　(4).秒表：用于計(jì)時(shí)。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)條件</b></p><p>　　(1).實(shí)驗(yàn)室：保持標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2% ）。</p><p>　　注：在不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大氣的試驗(yàn)室進(jìn)行測試時(shí)，需記錄當(dāng)時(shí)的溫、濕度。</p><p>　

19、　(2).樣品長度：長度為500±1mm。</p><p>　　(3).實(shí)驗(yàn)要求：試樣應(yīng)隨機(jī)取樣。試樣應(yīng)取自絞線，并須保持結(jié)構(gòu)狀態(tài)不變。</p><p>　　(4).試樣狀態(tài)：干態(tài)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣的試驗(yàn)室內(nèi)，將試樣放置24h以上。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　(1).不同規(guī)格的

20、聚乙烯纖維網(wǎng)線的單線結(jié)強(qiáng)力；</p><p>　　(2).不同規(guī)格的聚乙烯纖維網(wǎng)線的直徑和線密度的測量； </p><p>　　(3).不同規(guī)格的聚乙烯纖維網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的測量。</p><p>　　(4).不同規(guī)格的聚乙烯網(wǎng)線在不同的圓輪直徑下加載—卸載該規(guī)格聚乙烯單線結(jié)強(qiáng)力十次后的斷裂強(qiáng)力的測量。</p><p>　　(5).不同規(guī)格的聚乙

21、烯網(wǎng)線在不同的圓輪直徑下持續(xù)加載該規(guī)格聚乙烯單線結(jié)強(qiáng)力五分鐘后的斷裂強(qiáng)力的測量。</p><p><b>　　計(jì)算公式</b></p><p><b>　?。?）斷裂強(qiáng)力：</b></p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　式中：F—平均斷裂強(qiáng)力（N）&l

22、t;/p><p>　　Fi—每根試樣斷裂強(qiáng)力 (N)</p><p><b>　　n—試驗(yàn)次數(shù)。</b></p><p><b>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)差：</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p>　?。?）變異系數(shù)C=S/F

23、 (3)</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　2.6.1直線狀態(tài)下網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　(1).設(shè)定隔距長度和拉伸速度：如下圖所示，將上下兩個(gè)夾鉗的距離設(shè)定為200±5mm，再把試驗(yàn)機(jī)的拉伸速成

24、率為300±10mm/min。</p><p>　　(2).夾持試樣：將網(wǎng)線試樣在繞在兩個(gè)夾鉗的軸承上，然后用夾鉗將其夾緊。</p><p>　　(3).實(shí)驗(yàn)測定：開啟試驗(yàn)機(jī)（織物強(qiáng)力機(jī)），拉伸試樣至斷裂，記錄斷裂強(qiáng)力(單位：N)。</p><p>　　(4).數(shù)據(jù)記錄：如果網(wǎng)線試樣在鉗口處滑移，或在鉗口中和鉗口邊緣斷裂，或?qū)嶒?yàn)結(jié)果明顯低于這一組的平均值時(shí)

25、，則必須舍棄這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，另加實(shí)驗(yàn)以得到十個(gè)“正常值”。</p><p>　　圖2-1 直線狀態(tài)下網(wǎng)線強(qiáng)力測量示意圖</p><p>　　Fig 2-1 cablear state cable‘s strength measurement schematic</p><p>　　2.6.2網(wǎng)線單線結(jié)強(qiáng)力的測量</p><p>　　(1).

26、設(shè)定隔距長度和拉伸速度，將上下兩個(gè)夾鉗的距離設(shè)定為200±5mm，再把試驗(yàn)機(jī)的拉伸速成率為300±10mm/min。</p><p>　　(2).夾持試樣：先將網(wǎng)線試樣一端繞在上夾鉗的軸承上夾緊，然后在拉伸段打個(gè)單線結(jié)，再將網(wǎng)線另一端繞在下夾鉗軸承上夾緊。</p><p>　　(3).實(shí)驗(yàn)測定：開啟試驗(yàn)機(jī)（織物強(qiáng)力機(jī)），拉伸試樣至斷裂，記錄斷裂強(qiáng)力(單位：N)。<

27、/p><p>　　(4).數(shù)據(jù)記錄：正常情況下網(wǎng)線都斷在結(jié)節(jié)處，如果網(wǎng)線試樣在鉗口處滑移，或在鉗口中和鉗口邊緣斷裂，則必須舍棄這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，另加實(shí)驗(yàn)以得到十個(gè)“正常值”。</p><p>　　2.6.3彎曲狀態(tài)下網(wǎng)線疲勞試驗(yàn)后斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　如下圖所示，在步驟（1）的基礎(chǔ)上，將儀器調(diào)節(jié)至正常狀態(tài)，使上下夾鉗間的距離為200mm左右，將試驗(yàn)機(jī)的下夾鉗套

28、上直徑為1.10mm的圓輪并用兩塊鐵片固定住，然后將網(wǎng)線試樣繞過圓輪，把網(wǎng)線的兩端對齊拉緊夾持在織物強(qiáng)力機(jī)的上夾鉗中，并加載該規(guī)格單線結(jié)強(qiáng)力5分鐘，然后卸載之后立即將其拉伸至斷裂，記錄十組數(shù)據(jù)，若網(wǎng)線試樣在鉗口處滑移，或在鉗口中和鉗口邊緣斷裂，則必須舍棄這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，重新加做一組。然后依次把圓輪直徑換為1.80mm、2.00mm、2.36mm、3.30m、5.00mm、6.00mm，并記錄好相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后用不同規(guī)格聚乙烯網(wǎng)線依次實(shí)驗(yàn)

29、。然后在相同的步驟下把加載該規(guī)格單線結(jié)強(qiáng)力五分鐘換成加載—卸載單線結(jié)強(qiáng)力十次，記錄好試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖2-2 彎曲狀態(tài)下網(wǎng)線強(qiáng)力測量示意圖</p><p>　　Fig 2-2 the curved state cable‘s strength measurement schematic</p><p><b>　　結(jié)果</b

30、></p><p>　　纖維網(wǎng)線為細(xì)長體，其受外力作用后經(jīng)常只發(fā)生縱向的拉伸變形（即伸長），但也會受到彎曲、壓縮、摩擦和扭轉(zhuǎn)作用，產(chǎn)生不同的變形。所以強(qiáng)度和伸長是網(wǎng)線拉伸時(shí)所表現(xiàn)的主要機(jī)械性質(zhì)，這些性質(zhì)對漁具的強(qiáng)度、變形和漁獲率都有著直接的關(guān)系，同時(shí)也是評定材料質(zhì)量的主要指標(biāo)。網(wǎng)線在小于斷裂強(qiáng)力的載荷作用下，作“加載—卸載”多次試驗(yàn)，每次循環(huán)都會出現(xiàn)一部分塑性伸長，其中包括一部分短時(shí)間松弛而沒有恢復(fù)的彈性伸

31、長。隨著伸長積累，導(dǎo)致網(wǎng)線結(jié)構(gòu)松散，纖維間聯(lián)系減弱，呈現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。</p><p>　　直線狀態(tài)下纖維網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　網(wǎng)線的粗細(xì)程度叫稱為粗度（或細(xì)度），在網(wǎng)線技術(shù)性能規(guī)格表格中，網(wǎng)線粗度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。對于網(wǎng)線而言，表示粗度最適合的指標(biāo)是線密度，即纖維1000 m的質(zhì)量克數(shù)，其單位為tex，本次實(shí)驗(yàn)所用到的纖維網(wǎng)線的技術(shù)指標(biāo)如表3-1所示。</p>

32、;<p>　　表3-1 不同規(guī)格的纖維網(wǎng)線的直徑和線密度</p><p>　　Tab. 3-1 The diameters and cablear densities of different size of fiber cables</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），分別取直徑為1.30mm、1.55mm

33、、1.95mm、2.20mm、2.50mm的聚乙烯纖維網(wǎng)線干態(tài)試樣，按照2.6.1的實(shí)驗(yàn)步驟，在等速伸長強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)上作拉伸試驗(yàn)，測得其斷裂強(qiáng)力。用牛頓（N）表示。取有效測定10次的算術(shù)平均值。測量結(jié)果如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 直線狀態(tài)下聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-2 The breaking force of Polyethylene c

34、ablear cables </p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），分別取直徑為1.30mm、1.55mm、1.95mm、2.20mm、2.50mm的聚乙烯纖維網(wǎng)線干態(tài)試樣，按照2.6.2的實(shí)驗(yàn)步驟，在等速伸長強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)上作拉伸試驗(yàn)，測得其結(jié)強(qiáng)力。用牛頓（N）表示。取有效測定5次的算術(shù)平均值。測量結(jié)果如表3-3所示。</p><p

35、>　　表3-3 直線狀態(tài)下聚乙烯網(wǎng)線結(jié)節(jié)斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab 3-3 The breaking force of Polyethylene cable's nodule</p><p>　　彎曲狀態(tài)下纖維網(wǎng)線疲勞試驗(yàn)的斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　3.2.1彎曲狀態(tài)下聚乙烯網(wǎng)線加載單線結(jié)強(qiáng)力五分鐘后的斷裂強(qiáng)力的測量</p

36、><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），按照2.6.3的實(shí)驗(yàn)方法，分別測量出不同直徑的聚乙烯網(wǎng)線在不同的圓輪直徑下疲勞試驗(yàn)后的斷裂強(qiáng)力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-4至3-8所示，并將結(jié)果繪制出相應(yīng)的曲線圖。</p><p>　　表3-4 直徑為1.30mm時(shí)的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-4 The

37、 breaking force of Φ1.30mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-1 直徑為1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-1 The relational curve between the breaking force of Φ1.30mm polyethylene cable and di

38、ameter of the circle</p><p>　　表3-5 直徑為1.55mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-5 The breaking force of Φ1.55mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-2 直徑為1.55mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p>

39、<p>　　Fig.3-2 The relational curve between the breaking force of Φ1.55mm polyethylene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-6 直徑為1.95mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-6 The breaking f

40、orce ofΦ1.95mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-3 直徑為1.95mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-3 The relational curve between the breaking force ofΦ1.95mm polyethylene cable and diameter of the

41、 circle</p><p>　　表3-7 直徑為2.20mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-7 The breaking force of Φ2.20mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-4直徑為2.20mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3

42、-4 The relational curve between the breaking force of Φ2.20mm polyethylene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-8 直徑為2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-8 The breaking force of Φ2.50mm po

43、lyethylene cable</p><p>　　圖3-5直徑為2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-5The relational curve between the breaking force of Φ2.50mm polyethylene cable and diameter of the circle</p>&

44、lt;p>　　3.2.2彎曲狀態(tài)下聚乙烯網(wǎng)線加載—卸載結(jié)強(qiáng)力十次后的斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），按照2.6.2的實(shí)驗(yàn)方法，分別測量出不同直徑的聚乙烯網(wǎng)線在不同的圓輪直徑下疲勞試驗(yàn)后的斷裂強(qiáng)力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-9至3-13所示，并將結(jié)果繪制出相應(yīng)的曲線圖。</p><p>　　表3-9 直徑為1.

45、30mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-9 The breaking force ofΦ1.30mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-6直徑為1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-6The relational curve between the breakin

46、g force ofΦ1.30mm polyethylene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-10 直徑為1.55mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-10The breaking force ofΦ1.55mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-7直徑為

47、1.55mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-7The relational curve between the breaking force ofΦ1.55mm polyethylene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-11 直徑為1.95mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p>

48、<p>　　Tab.3-11The breaking force ofΦ1.95mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-8直徑為1.95mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-8The relational curve between the breaking force ofΦ1.95mm polyethy

49、lene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-12 直徑為2.20mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-12The breaking force ofΦ2.20mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-9直徑為2.20mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲

50、線</p><p>　　Fig.3-9The relational curve between the breaking force ofΦ2.20mm polyethylene cable and diameter of the circle</p><p>　　表3-13 直徑為2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-13The br

51、eaking force ofΦ2.50mm polyethylene cable</p><p>　　圖3-10直徑為2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-10The relational curve between the breaking force ofΦ2.50mm polyethylene cable and diameter

52、of the circle</p><p><b>　　分析</b></p><p><b>　　加載結(jié)強(qiáng)力五分鐘</b></p><p>　　(1).直徑為d1=1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線</p><p>　　1）當(dāng)圓輪直徑D1=1.10時(shí)，測得的平均斷裂強(qiáng)力為F1</p><p

53、><b>　　標(biāo)準(zhǔn)差：</b></p><p>　　{[(410-411.8)2+(412-411.8)2+(410-411.8)2+(416-411.8)2+(414-411.8)2+(414-411.8)2+(410-411.8)2+(414-411.8)2+(414-411.8)2+(412-411.8)2]/9}0.5=2.28</p><p>　　變異

54、系數(shù)C1=S1/F1=2.28/411.8=5.54×10-3</p><p><b>　　同理可得</b></p><p>　　2) 當(dāng)圓輪直徑D2=1.80mm時(shí)，F(xiàn)2=470.3(N) S2=2.75 C2=5.85×10-3</p><p>　　3) 當(dāng)圓輪直徑D3=2.00mm時(shí)，F(xiàn)3=48

55、4.2(N) S3=2.82 C3=5.82×10-3</p><p>　　4) 當(dāng)圓輪直徑D4=3.30mm時(shí)，F(xiàn)4=571.5(N) S4=2.88 C4=5.03×10-3</p><p>　　5) 當(dāng)圓輪直徑D5=5.00mm時(shí)，F(xiàn)5=634.1(N) S5=2.89 C5=4.56

56、5;10-3</p><p>　　6) 當(dāng)圓輪直徑D6=6.00mm時(shí)，F(xiàn)6=652.6(N) S6=1.71 C6=2.62×10-3</p><p>　　(2).直徑為d5=2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線</p><p>　　1) 圓輪直徑為2.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F1=924.0（N） S1=2.79 C1=3.02

57、×10-3</p><p>　　2) 圓輪直徑為2.36mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F2=1000.7（N） S2=3.25 C2=3.25×10-3</p><p>　　3) 圓輪直徑為3.30mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F3=1161.1（N） S3=2.85 C3=2.45×10-3</p><p>　　4) 圓輪直徑為5.0

58、0mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F4=1333.0（N） S4=2.83 C4=2.12×10-3</p><p>　　5) 圓輪直徑為6.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F5=1420.8（N） S5=3.08 C5=2.17×10-3</p><p>　　加載—卸載結(jié)強(qiáng)力十次</p><p><b>　　同理可得</b>

59、;</p><p>　　(1).直徑為d1=1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線</p><p>　　1） 圓輪直徑為1.10mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F1=421.7（N） S1=3.30 C1=7.83×10-3</p><p>　　2） 圓輪直徑為1.80mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F2=514.5（N） S2=2.76 C2=5.36×10

60、-3</p><p>　　3) 圓輪直徑為3.30mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F3=584.0（N） S3=2.49 C3=4.27×10-3</p><p>　　4) 圓輪直徑為5.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F4=650.9（N） S4=3.48 C4=5.34×10-3</p><p>　　5) 圓輪直徑為6.00mm時(shí)，平均斷

61、裂強(qiáng)力為F5=680.4（N） S5=2.63 C5=3.87×10-3</p><p>　　(2).直徑為d5=2.50mm的聚乙烯網(wǎng)線</p><p>　　1） 圓輪直徑為2.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F1=906.2（N） S1=2.20 C1=2.43×10-3</p><p>　　2) 圓輪直徑為2.36mm時(shí)，平均

62、斷裂強(qiáng)力為F2=975.8（N） S2=2.39 C2=2.45×10-3</p><p>　　3) 圓輪直徑為3.30mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F3=1085.7（N） S3=2.16 C3=1.99×10-3</p><p>　　4) 圓輪直徑為5.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F4=1205.4（N） S4=2.22 C4=1.84×

63、;10-3</p><p>　　5) 圓輪直徑為6.00mm時(shí)，平均斷裂強(qiáng)力為F5=1265.3（N） S5=3.43 C5=2.71×10-3</p><p>　　兩種疲勞試驗(yàn)方法所算得的標(biāo)準(zhǔn)差S1、S2、S3、S4、S5、S6偏差不超過4，都比較小，C1、C2、C3、C4、C5、C6均小于0.01，反映出單位均值上的離散程度比較集中，說明實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度小，

64、數(shù)據(jù)組的相對誤差較?。患此鶞y得的幾組數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，均在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍之內(nèi)，可作為參考數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　加載單線結(jié)強(qiáng)力五分鐘不同圓輪直徑對網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的影響</p><p>　　由圖3-1可知，直徑為d=1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線，當(dāng)圓輪直徑為D=1.10mm，斷裂強(qiáng)力損失29.9%，當(dāng)圓輪

65、直徑為D=5.00mm時(shí)，斷裂強(qiáng)力大于了直線狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)力，而當(dāng)輪徑D=6.00mm時(shí)，其斷裂強(qiáng)力相比于D=5.00mm時(shí)小幅增加了一些。分析認(rèn)為，1.若無疲勞試驗(yàn)，對于直徑為1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線而言，當(dāng)圓輪直徑較小（D＜＜10d）時(shí)，網(wǎng)線的強(qiáng)力損失比較大（大于10%），隨著圓輪直徑的不斷增大，網(wǎng)線被拉伸至斷裂時(shí)的強(qiáng)力不斷增大，當(dāng)輪徑直徑增加到一定值后將不再造成網(wǎng)線強(qiáng)力損失。網(wǎng)線繞過直徑較小的圓輪，在受到外力拉伸時(shí)，造成網(wǎng)線在其與

66、圓輪接觸的地方受到破壞，形成網(wǎng)線強(qiáng)力的損失，輪徑越小損失越嚴(yán)重；2.PE纖維網(wǎng)線具有極為優(yōu)異的抗疲勞性能，疲勞試驗(yàn)后網(wǎng)線的抗破斷拉力有顯著提高。一方面原因可能是疲勞試驗(yàn)對于構(gòu)成網(wǎng)線的PE纖維具有進(jìn)一步拉伸的作用，纖維的進(jìn)一步趨向拉伸導(dǎo)致整條網(wǎng)線抗破斷拉力的提高；另一方面原因可能是疲勞拉伸消除了PE纖維網(wǎng)線制備過程中存在的張力不均以及纖維排列參差，從而使網(wǎng)線在臨近破斷載荷時(shí)構(gòu)成網(wǎng)線的纖維均處于承載狀態(tài)，從而最大限度地發(fā)揮了PE纖維單絲高抗

67、破斷強(qiáng)力</p><p>　　加載—卸載單線結(jié)強(qiáng)力十次不同圓輪直徑對網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的影響</p><p>　　由圖3-6可知，直徑為d=1.30mm的聚乙烯網(wǎng)線，當(dāng)圓輪直徑為D=1.10mm，斷裂強(qiáng)力損失28.2%，當(dāng)圓輪直徑為D=5.00mm時(shí)，斷裂強(qiáng)力也超過了直線狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)力，結(jié)論與上述加載結(jié)強(qiáng)力五分鐘的情況相似，都反映出PE纖維網(wǎng)線具有極為優(yōu)異的抗疲勞性能。疲勞試驗(yàn)后網(wǎng)線的抗破斷拉

68、力有顯著提高。當(dāng)D=5.00mm時(shí)，網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力基本與網(wǎng)線的直線斷裂強(qiáng)力相等或已經(jīng)大于它。疲勞試驗(yàn)后的斷裂強(qiáng)力也是隨著輪徑的變化而變化，當(dāng)輪徑不斷增加，其斷裂強(qiáng)力也將不斷提高，直到輪徑增加到一定值后，該纖維網(wǎng)線將達(dá)到最大斷裂強(qiáng)力。</p><p>　　不同直徑的聚乙烯網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系</p><p>　　結(jié)合最小二乘法原理，通過曲線擬合法，可得網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力與圓直徑的關(guān)系式如下

69、：</p><p>　　5.3.1加載結(jié)強(qiáng)力5分鐘</p><p>　　1）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.30mm時(shí)， R2 = 0.9945；</p><p>　　2）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.55mm時(shí)， R2 = 0.9953；</p><p>　　3）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.95mm時(shí)， R2 = 0.9936；</p><p>　　4

70、）當(dāng)網(wǎng)線直徑為2.20mm時(shí)， R2 = 0.9960；</p><p>　　5）當(dāng)網(wǎng)線直徑為2.50mm時(shí)， R2 = 0.9949；</p><p>　　5.3.2加載—卸載結(jié)強(qiáng)力10次</p><p>　　1）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.30mm時(shí)， R2 = 0.9949；</p><p>　　2）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.55mm時(shí)， R2 =

71、0.9900；</p><p>　　3）當(dāng)網(wǎng)線直徑為1.95mm時(shí)， R2 = 0.9936；</p><p>　　4）當(dāng)網(wǎng)線直徑為2.20mm時(shí)， R2 = 0.9979；</p><p>　　5）當(dāng)網(wǎng)線直徑為2.50mm時(shí)， R2 = 0.9923；</p><p>　　上式子中，F(xiàn)為網(wǎng)線的斷裂強(qiáng)力，D為圓輪的直徑，以上十個(gè)式子中，

72、精確度R2均大于0.99，說明這是個(gè)冪特征比較明顯的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，因此擬合方程式具有一般性，可用于不同圓輪直徑下的網(wǎng)線斷裂強(qiáng)力的計(jì)算。</p><p><b>　　致謝 </b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)論文是在王興國指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在此謹(jǐn)向王老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　[參 考 文

73、 獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 丁亦平.高強(qiáng)度化纖網(wǎng)線性能測試探討[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,1998,16(89):34-37.</p><p>　　[2] 茅利生,郭亦萍,馬海有，等.超高分子量聚乙烯網(wǎng)線伸長的測定[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2004,11(Suppl):36-39.</p><p>　　[3] 廣瀨通孝.智能服和電子紡織品[J].纖

74、維機(jī)械學(xué)部學(xué)會志,2010,63(1):41-47</p><p>　　[4] 馬海有,郭亦萍,茅利生.抗風(fēng)浪網(wǎng)箱超高分子量聚乙烯復(fù)合繩的研究[J].海洋漁業(yè), 2005,27(2):154-158.</p><p>　　[5] 王魯民.超強(qiáng)纖維材料的試驗(yàn)研究及其在漁業(yè)中的應(yīng)用前景[A].上海：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，2000，24（5）.</p><p>

75、;　　[6] 顧利霞.世界化學(xué)纖維研究方向展望[J].上海：東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2004，1（1）.</p><p>　　[7] 石建高,王魯民,湯振明，等.漁用自增強(qiáng)聚乙烯單絲的拉伸力學(xué)性能分析[A].浙江：上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，13(4).</p><p>　　[8] 石建高,王魯民.漁用高強(qiáng)度聚乙烯和普通聚乙烯單絲結(jié)構(gòu)與性能的比較研究[A]浙江：中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，200

76、5，35（2）.</p><p>　　[9] 肖紅，施楣梧，于偉東.基于力分析的纖維浸潤性能測試方法[A].上海：東華大學(xué)紡織學(xué)院學(xué)報(bào),2007,15(6).</p><p>　　[10] 減已，劉桂琴.聚醋纖維結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)[J].北京:北京化纖工學(xué)院學(xué)報(bào),1998,2(2).</p><p>　　[11] 王曉明.淺談合成纖維的發(fā)展及應(yīng)用[J].湖南：湖南紡

77、織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，1998，3（2）.</p><p>　　[12] 王魯民.漁用超高分子量聚乙烯纖維網(wǎng)線的研究[A]．上海：上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào).2003，12（4）.</p><p>　　[13] 郭亦萍,馬海有,茅利生.網(wǎng)箱用纖維網(wǎng)線伸長性能的試驗(yàn)[A].上海:水產(chǎn)學(xué)報(bào),2005,29(5).</p><p>　　[14] 王蓓,趙永利,李杰，等.纖維打結(jié)對復(fù)合