الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۷
کد مقاله
TXT27
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
انجام آنالیزی برای مقایسه روشهای کاربردی تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
نام انگلیسی
An Analysis to Compare Conventional Methods for Estimating Bending Rigidity of Fabric
تعداد صفحه به فارسی
۲۸
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
تخمین سفتی- خمیدگی پارچه‌ها
کلمات کلیدی به انگلیسی
Estimating Bending Rigidity of Fabric
مرجع به فارسی
دانشکده علوم نساجی و تکنولوژی- دانشگاه Shinshu
مرجع به انگلیسی
Faculty of Textile Science and Technology Shinshu University
کشور
انجام آنالیزی برای مقایسه روشهای کاربردی تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
چکیده
دیدگاهی در زمینه آنالیز ارتباط بین آزمایشهای متداول سختی خمیدگی پارچه‌های نساجی ارائه شده است که روشهایی چون روش پایه، کلارک و حلقه یا لوپ قلبی و موارد دیگر را در بر گرفته و برای مقایسه و تخمین خطاها و حدود کاربرد به کار گرفته می‌شود. تکه باریکی از پارچه با مقایسه با یک نواری الاستیکی که همان سفتی، چگالی و شکل هندسی پارچه را دارا می‌باشد مورد ارزیابی قرار گرفته و بر این اساس خواص خمیدگی پارچه به صورت عددی تحت عنوان مسئله تغییر شکل الاستیکی در اثر اعمال وزن یا نیروی گرانش مورد سنجش قرار گرفته است. برای هر روش نتایج بدست آمده بشکل ارتباط بین پارامترهای هندسی مرتبط، که از طریق آزمایشات و پارامتر بدون بعد مشاهده گردید، بعنوان نسبت طول نمونه به طول خمیدگی مشخص گردید. برای راحتی کار یک تخمین چند اسمی نیز برای هر رابطه بیان شده است. بنابر این رفتار خمشی، برای بسیاری از نمونه‌های الیاف دیگر در هر یک از روشهای متعارف، از انطباق خوبی با آزمایشات انجام شده برخوردار بوده بوده است.
تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
۱- مقدمه
سختی خمشی الیاف در مقایسه با موادی مثل فلز بسیار اندک است، از اینرو پیچش الیاف دفرمه شده حتی در مصارف کاربردی نیز زیاد می‌باشد. در مجموع در پارچه‌های معمولی رابطه انحنای اندازه حرکت غیر خطی وجود دارد، که بدین علت تعیین خواص آنها دشوار است. بر این اساس، یک آزمایش مطلق KESB در این خصوص وجود دارد که روش ایده‌آل برای آنالیز و مقایسه خمش با تاثیرات غیر خطی است. از طرف دیگر JIS نیز برخی روشهای متعارف را برای ارزیابی خمش با ۴۵ درجه، نظیر طرحهای پایه، کلارک طرح لغزیدنی و روش لوپ قلبی را ارائه می‌دهد. این روشها هنوز دارای مزیت‌هایی همانند نیاز به دستگاه‌های ساده بوده و مقادیر برآورده شده در هر تست بسادگی قابل مقایسه با تست دیگر می‌باشد. بنابر این روشها، مخصوصا روش پایه یا کانتیلور هنوز کاربرد عمده‌ای را در عمل دارند.
از گذشته منحنی بزرگ تغییر شکل نوار پارچه با خاصیت الاستیکی شناخته شده و روشهای فوق‌الذکر بر اساس آن هستند. خاصیت الاستیکی بدون تغییر حالت وزنی با اعمال نیروی نقطه‌ای را می‌توان با استفاده از تابع انتگرال بیضی محاسبه نمود. ولی برای الاستیک‌های سنگین نمی‌توان از آن استفاده کرد، چرا که راه حل‌های سری یا فرمول تجربی تخمینی هستند. مقایسه بین خواص مارپیچی اندازه گیری شده توسط آزمونهای مختلف در غیاب دقت کافی یا شفافیت ادوات فیزیکی مقادیراندازه گیری شده مشکل می‌باشد.
…
در این مقاله ما معادلات تئوری مطرح شده کلارک و روش لوپ را در روشهای عادی برای تئوری الاستیک سنگین دوباره محاسبه می‌کنیم و راه حلی برای مقادیر K بدون بعد، نسبت طول نمونه به طول خمش، مقادیر اندازه گیری شده و فرمول تقریب آنها را ارائه می‌دهیم. علاوه بر این مقایسه دقیق تئوری از نتایج و تخمین‌های متعارف در زمینه بررسی خطاها و محدوده کاربرد آنها را نشان می‌دهیم.
تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
۲- آنالیزهای تئوریکی و عددی
۱-۲٫ روش پایه
اساس این روش بر مبنای یک طرح افقی از پارچه نواری است که توسط وزن خود تغییر شکل داده ومنطبق با انتهای آزاد یا بوده و زاویه بین خطی افقی و خط مستقیم متصل به دو انتهای آزاد و ثابت می‌باشد که برای تخمین سفتی خمش به کار می‌رود.
راه حل ارتباط بین K و شکل سطح مقطع هماهنگ پایه، چگالی و سفتی خمش توسط چندین محقق ارائه شد، اگرچه منحنی ارتباط بین K و برای محدوده کافی ارائه نشده است. ما فرمول روش ونگ (Wang) را محاسبه کردیم. اکنون اجازه دهید تا پایه افقی را با طول L، وزن وارد شده بر حسب واحد طول W و سفتی خمش EI را بررسی کنیم. سیستم مختصات در شکل ۱ دیده می‌شود. تراز اندازه حرکت بخش کوچک مورد ذیل را ارائه می‌دهد.
۲-۲٫ روش کلارک
این روش توسط J.D’A Clark برای اندازه‌گیری سختی کاغذ ابداع شد که در آن حرکت خمشی برای برآورد سختی مورد توجه قرار گرفته است. شکل ۲ مبنای این روش را نشان می‌دهد. یکی از بخشهای انتهایی باریک در پایه چرخشی ثابت شده و قسمت دیگر به دور دیگری می‌چرخد. به هنگامی که زاویه ثابت از حالت اولیه افزایش می‌یابد، حالات توازن طبق شکل ۲ از A به B با زاویه معین تغییر می‌کند. روش کلارک طبق این واقعیت است که زاویه خمشی با سفتی نوار مرتبط کار می‌کند. معادله دیفرانسیلی این توازن همانند معادله ۳ است که در آن شرایط مرزی در است. افرادی چون شینوهارا و موشا راه‌حل تخمینی از ارتباط و L/C را ارائه دادند. متاسفانه عدم تطابق با نتایج آزمایشات آنها بچشم می‌خورد. روش ونگ ارائه دهنده یک راه‌حل عددی بعنوان تابعی از K بود. لیکن مشکل خواندن مقادیر از منحنی جود دارد.
۳-۲٫ روش لوپ یا حلقه
آزمایشات این روش بر مبنای آویزان نمودن نواری از پارچه به شکل حلقوی است. سفتی خمش با بلندی طول حلقه ارتباط دارد که شامل فاصله بین انتهای ثابت و پایین آن است. پیرس سه آزمایش از قلب، حلقه و حلقه گلابی رابرای سفتی به کار برد. زاویه انتهای ثابت با هر آزمایش تفاوت داشت. شکل‌های حلقه‌ها در تصویر (۱۰و ۱۲) دیده می‌شوند. JIS نسبت به استاندارد سازی آزمایش لوپ قلب اقدام نموده که در آن نوار پارچه به طول ۲۰۰mm و پهنای ۲۰mm را به کار برده و بلندی آن بعنوان سفتی اندازه گیری شده است.
تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
۳- انجام آزمایشات
برخی آزمایشات برای ارزیابی دقت محاسبه و ارتباط بین سفتی خمش اندازه گیری شده بوسیله روشهای مختلف به کار می‌روند. مواد به کار رفته در جدول ۱ نشان داده شده‌اند. در این جدول، طول خمش توسط آزمایش پایه ۵/۴۱ درجه اندازه گیری شده‌اند. آزمایشاتی که توسط سه روش زیر انجام شده‌اند با حروف A,B و C دیده می‌شوند.
روش A روش پایه است. انتهای نمونه پارچه نواری به گیره یک شعله افقی ثابت شده و مختصات x,y مرتبط از انتهای آزاد را اندازه می‌گیریم. زاویه بوسیله به دست می‌آید. پهنای نمونه mm20 برای پارچه و mm30 برای سایر مواد است. روش B معادل روش کلارک است. نمونه توسط یک قلاب چرخشی گرفته شده و قلاب آهسته بصورت با موتور مرحله‌ای می‌چرخد. پس از چرخش متغیر یک سنسور نور مادون قرمز به قلاب برخورد می‌کند که نمونه را در مسیر زاویه انتهای ثابت بررسی نموده و زاویه توسط شمارشگر متصل به محور موتور اندازه‌گیری می‌شود. دقت اندازه‌گیری است. روش C آزمایش لوپ قلب می‌باشد. فاصله بین پایین و انتهای ثابت توسط نمونه قلب شکلی از پارچه متصل به گیره اندازه گیری می‌شود.
تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
۴- بحث و نتیجه گیری
۱-۴٫ روش پایه
شکل ۴ ارتباط محاسبه شده بین K و رانشان می‌دهد. با دیدن مقادیر K از این منحنی می‌توان سفتی خمش مقادیر را ارزیابی کرد.
در روش استاندارد طول L در =۵/۴۱ درجه بوده که توسط استاندارد ASTM اندازه‌گیری شده است و در =۴۵ درجه نیز توسط روش JIS برآورده شده است. مقادیر K ۲ و ۱۰/۲ در =۴۱٫۵ و ۴۵ درجه بترتیب است. سفتی خمشیD برای واحد عرض توسط برای مورد اول و برای مورد بعدی می‌باشد که که b پهنای نمونه و به میزان mm2 در JIS است. اغلب مواقع منحنی انحنای- اندازه حرکت پارچه غیر خطی است، بنابر این ما مقادیر مختلف D در روشهای گوناگون حتی برای مواد یکسان را خواهیم داشت. اما D را بعنوان سفتی خمش معادل یا هم‌ارز می‌نامیم چرا که این مقدار به معنای سختی خمشی یک مجموعه الاستیک کامل می‌باشد که معرف همان مقدار اندازه گیری شده در آزمایش است. به هنگامی که K بدست آمد، مقدار D را می‌توان توسط محاسبه نمود.
۲-۴٫ روش کلارک
شکل ۷ ارتباط محاسبه شده بین زاویه انتهای آزاد و ثابت را نشان می‌دهد. برای راه حل چندگانه‌ای برای یک محدوده وجود دار، بنابر این حالت چرخشی ممکن است رخ دهد. به عبارت دیگر اعمال روشی خلاف این محدوده ناممکن است. زاویه چرخشی با قرار دادن مقدار عددی خارجی در برابر می‌باشد که منطبق با نقطه A در شکل ۲ است. شکل ۸ ارتباط بین و k را نشان می‌دهد. با توجه به آن می‌توان توازن بین سفتی خمش از زاویه چرخشی‌اندازه گیری شده را ارزیابی کنیم.
۳-۴٫ روش لوپ (حلقه)
شکل ۹ ارتباط محاسبه شده بین نسبت ارتفاع به طول و برای حلقه‌های طولی ۲L که بواسطه بار نقطه ۲P دفرمه شده‌اند را نشان داده که در آنها تاثیر گرانش نادیده انگاشته شده است، K‘ مقدار بدون بعد بوده که توسط تعریف شده است. شکل‌های نرمال آن توسط L در شکل ۱۰ دیده می‌شود.
برای حلقه‌های تغییر یافته در اثر وزن، ما نسبت ارتفاع به طول H/L را به صورت تابعی از K در شکل (۱۱و ۱۲) نشان دادیم. پیرس تقریبی معادلی را برای ارتباط بینh/l و k عرضه داشته است. بازنویسی معادلات به شکل ۲L ما را به شرایط زیر می‌رساند.
۴-۴٫ نتایج آزمایشات
ما K را از اندازه گیری شده در روش A و را در روش B از طریق خواندن منحنی شکل ۴ و ۸ بترتیب بدست آوردیم. ما مقایسه آنها در شکل ۱۳ نشان دادیم. برای هر ماده می‌توان نتایج مشابه K را بدست آورد. در هر دو روش وقتی K کوچک باشد تاثیر انحراف اولیه بزرگ خواهد بود و در روش B به هنگامی که K بزرگتر از ۴/۳ شد، حالت اعوجاج و پیچش حاصل می‌گردد. بر این اساس مقدار K=2.71 در JIS کلارک مقادیر مطلوبی برای محاسبه می‌باشد.
۵-۴٫ تقریبهای چند اسمی
برای راحتی کار محاسبه K از مقادیر مرتبط می‌توان از تقریب جند اسمی زیر، برای چند منحنی تئوریکی فوق‌الذکر بهره جست. این تقریب بوسیله روش حداقل مربعات انجام می‌پذیرد. از آنجاییکه بدست آوردن تقریبی مناسب برای همه مقادیر ممکن نیست ما محدوده کاربردی شامل خطاهای زیر یک درصد داخل براکت را نشان می‌دهیم.
بر این اساس برای روش پایه یا کانتیلور خواهیم داشت:
تخمین سفتی بدون خمیدگی پارچه‌ها
۵- نتیجه گیری
مبنای تئوریکی برای اندازه گیری سفتی خمش با استفاده از انحرافهای بزرگ نوار‌ها یا پارچه‌ها، که بواسطه شرایط وزنی خود حالت دفرمه شدگی یافته‌اند، مخصوصاً برای آزمون JIS ، مورد بررسی و تشریح قرار گرفت.
نمونه به کار رفته که دارای خاصیت الاستیکی کاملی بود و منحنی‌های تئوریکی ارتباط بین مقدار بدون بعد K که شامل سفتی خمش بود و مقادیر اندازه‌گیری شده مطرح گردیدند. با استفاده از این منحنی‌ها می‌توان معادله سفتی خمش را بدست آورد که بصورت عرضه می‌شود. نتایج تجربی نشان می‌دهند که ما می‌توانیم تقریباً همان مقدار K را با سه نوع از آزمونهای پایه، کلارک و لوپ قلب، با وجود محدوده متناسب مختلف K برای هر تست، به کار گیریم. بنابر این خواهیم توانست نسبت به مقایسه سفتی خمشی آزمایشی که بوسیله روشهای تست مختلف بدست آمده‌اند اقدام نمائیم. بر این اساس، واضح است که K همچنین با تاثیر وزنی یا گرانی بر روی نوسان خمشی پارچه مرتبط است.
مقایسه نتایج تئوری موجود با تقریبهای پیشین انجام شده است. لذا می‌توان خطاهای آنها را ارزیابی کرده و تقریبهای چند اسمی مناسبی را حاصل نمود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
