بررسی رفتار مکانیکی بافت لوله ای شکل بریدینگ و تاری- پودی با استفاده از مدل استوانه ای جدار نازک در کرنش های کوچک

یکی از پرکاربردترین پارچه های مورد استفاده به خصوص در صنایع هوافضا، زیردریایی، پتروشیمی، خودروسازی وغیره پارچه های لوله ای شکل می باشد. بافت های لوله ای شکل می تواند به تنهایی و یا به عنوان جزء تقویت کننده ی کامپوزیت، باعث بهبود خواص مکانیکی محصول نهایی شود. یکی از کاربردهای این نوع بافت ها، ساخت مخازن جدار نازک با استحکام ویژه بالا، سبک، انعطاف-پذیر و مقاوم در برابر فشارهای داخلی مختلف می باشد. در میان سیستم های بافندگی موجود جهت تولید بافت های لوله ای شکل مورد استفاده به عنوان مخازن جدار نازک، سیستم های بریدینگ و بافندگی تاری- پودی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. زاویه ی برید در بافت بریدینگ و تراکم تار و پود در بافت تاری- پودی مهمترین عوامل متغیر بوده که برای ساخت یک مخزن جدار نازک تحت فشار داخلی باید مورد بررسی دقیق قرار گرفته و بهینه سازی شوند که در این تحقیق این دو عامل بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده با تئوری مخازن جدار نازک و پوسته های تقویت شده با الیاف مقایسه گردید. جهت انجام آزمایشات از یک لوله سیلیکونی جدار نازک به عنوان مغزی و برای پوشش دهی این لوله جدار نازک از بافت بریدینگ با هفت زاویه برید متفاوت و بافت تاری- پودی با پنج تراکم پودی متفاوت استفاده شد. پس از این مرحله جهت انجام آزمایش فشار داخلی سازه ای طراحی گردیده و نمونه ها بر روی آن قرار گرفته و در اثر افزایش فشارهای داخلی با نرخ ثابت شروع به ازدیاد قطر کرده که تمامی رفتار نمونه ها تا لحظه پارگی توسط یک دوربین دیجیتال، فیلمبرداری شد. در نهایت نمودار فشار- قطر برای نمونه-های برید و تاری- پودی ترسیم شده و مورد بررسی قرار گرفت. برای نمونه های برید مشاهده شد که نمودار فشار- قطر برای زاویه 55 ± درجه کاملاً به صورت خطی شده و در این زاویه کلیه ی نیروهای ایجاد شده در سطح مخزن جدار نازک در اثر اعمال فشار داخلی در راستای جهت گیری رشته های برید می باشد. در نمونه های تاری- پودی نیز مشاهده شد که با افزایش تراکم پودی تا یک مقدار مشخص افزایش درگیری میان الیاف و در نتیجه افزایش فشار پارگی نسبت به وزن نخ پود مصرفی و پس از این مقدار به دلیل افزایش نیروهای برشی در سطح پارچه کاهش فشار پارگی نسبت به وزن نخ پود مصرفی را خواهیم داشت. در نهایت صحت نتایج بدست آمده با تئوری مخازن جدار نازک مورد بررسی قرار گرفت که تأیید کننده ی آن بود.