3
Пашин Евгений Львович
Костромская государственная сельскохозяйственная академия
Орлов Александр Валерьевич
Костромской государственный университет
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАГРУЖЕНИЯ И РАЗРЫВА ЛЬНЯНЫХ ВОЛОКОН ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ
Пашин Е. Л., Орлов А. В. Моделирование процесса нагружения и разрыва льняных волокон при одноосном растяжении // Технологии и качество. 2021. № 2(52). С. 19–26. https://doi.org/ 10.34216/2587-6147-2021-2-52-19-26/
DOI: https://doi.org/10.34216/2587-6147-2021-2-52-19-26
УДК: 637.612.033.3.05
Дата приема статьи в публикацию: 27.05.2021
Аннотация: В статье проведен анализ ряда существующих работ, рассматривающих особенности процесса разрыва льняного волокна, в том числе связанных с поведением связей в матрице волокон. В частности, указано на необходимость учета постепенного разрушения индивидуальных волокнистых пучков в ходе разрыва. По результатам анализа составлена многокомпонентная механическая модель, учитывающая различные эффекты, имеющие место в ходе разрыва. На основании этой модели создана программа для ЭВМ, выполняющая моделирование поведения пучка при разрыве. Проведено моделирование разрыва нескольких прядей льняного волокна, обладающих различными характеристиками. Результаты моделирования согласуются с наблюдаемым поведением реальных образцов, что позволяет использовать данную модель для оценки влияния различных свойств льняного волокна на его прочностные характеристики.
Ключевые слова: лен, трепаное волокно, разрыв, моделирование, упругость, внутреннее трение, волокнистый пучок, растяжение
Список литературы: 1. ГОСТ Р 53484–2009. Лен трепаный. Технические условия : изд. офиц. : дата введения 01.01.2011 / Федеральное агентство по техническому регулированию. М. : Стандартинформ, 2010. 13 с. 2. ГОСТ Р 53549–2009. Лен чесаный. Технические требования : изд. офиц. : дата введения 01.01.2011 / Федеральное агентство по техническому регулированию. М. : Стандартинформ, 2010. 20 с. 3. Голубков В. С., Пирогов К. М., Смушкович Б. Л. Испытательные машины в текстильном материаловедении. М. : Легпромбытиздат, 1988. 208 с. 4. Назаренко Е. В., Рыклин Д. Б., Соколов С. В. Имитационное моделирование процесса растяжения и разрыва пучка волокон // Вестник Витебского ГТУ. 2014. Вып. 27. С. 62‒69. 5. Севостьянов П. А. Моделирование старения нитей и волокон методами компьютерной имитации // Технологии и качество. 2019. № 4(46). С. 36–39. 6. Ордина В. М. Структура лубоволокнистых растений и ее изменение в процессе переаботки. М. : Легкая индустрия, 1978. 127 с. 7. Гребёнкин А. Н. Взаимосвязь структуры, свойств и технологии диспергирования лубоволокнистого сырья в ультразвуковых и гидродинамических полях : дис. … д-ра техн. наук / Санкт-Петерб. гос. ун-т технологий и дизайна. СПб., 2003. 432 с. 8. Пашин Е. Л., Пашина Л. В. Агропромышленные технологии получения льна. В 4-х ч. Ч 3. Производство тресты : учебное пособие. Кострома : Костром. гос. технол. ун-т, 2013. 155 с. 9. Берестнёв В. А., Флексер Л. А., Лукьянова Л. М. Микроструктура волокон и элементарных нитей и особенности их разрушения. М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1982. 248 с. 10. Вихарев С. М., Федосова Н. М., Батьков Н. В. Информационно-измерительная система на базе разрывной машины РМП-1 // Вестник Костромского государственного технологического университета. 2008. № 1. С. 78‒80. 11. Перепелкин К. Е. Структура и свойства волокон. М. : Химия, 1985. 208 с. 12. Тихвинский С. Ф. Улучшение качества прядильного льна. Л. : Колос, 1978. 112 с. 13. Пестовская Е. А. Развитие теории и совершенствование технологических процессов мокрого прядения льна : монография. Иваново : ИГТА, 2010. 200 с. 14. Крагельский И. В. Физические свойства лубяного сырья. М.-Л. : Гизлегпром, 1939. 470 с. 15. Поздняков Б. П. Методы статистического контроля и исследования текстильных материалов. М. : Легкая индустрия, 1978. 280 с. 16. Прочность пучка волокон // Студопедия : сайт (2013–2020). URL: https://studopedia.su/6_25574_ prochnost-puchka-volokon.html (дата обращения: 06.11.2020). 17. Севостьянов П. А., Забродин Д. А., Дасюк П. Е. Компьютерное моделирование в задачах исследования текстильных материалов и производств. М. : Тисо Принт, 2014. 264 с. 18. Справочник по композиционным материалам : в 2 кн. : пер. с англ. / под ред. Дж. Любина ; под ред. Б. Э. Геллера. М. : Машиностроение, 1988. Кн. 1. 448 с. , Кн. 2. 584 с. 19. Landis C. M., Beyerlein I. J., McMeeking R. M. Micromechanical simulation of the failure of fiber reinforced composites // J. Mech. Phys. Solids. 2000. No 14. P. 621–648. 20. Rosen B. W. Tensile failure of fibrous composites // AIAA J. 1968. No 2. P. 1985‒1991. 21. Прочность при растяжении КМ, армированных дискретными волокнами // Студопедия : сайт (2013–2020). URL: https://studopedia.ru/14_110141_prochnost-pri-rastyazhenii-km-armirovannih-diskretnimi-voloknami. html (дата обращения: 06.11.2020). 22. Минин В. Н., Громов А. Н., Григорьев В. П. Дефектность и полимерные свойства полимерных материалов. Л. : Химия, 1986. 184 с. 23. Радов А. В., Севостьянов П. А. Исследование роли ньютоновского трения в некоторых волокнистых продуктах методами статистического компьютерного моделирования // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2008. № 1. С. 92‒95. 24. Вихарев С. М., Федосова Н. М. Особенности представления экспериментальных данных при использовании модернизированной разрывной машины // Научные труды молодых ученых КГТУ. Вып. 10. Ч. 1. Кострома, 2009. С. 6‒9. 25. Федосова Н. М., Вихарев С. М. Влияние технологических приемов и степени вылежки тресты на прочностные характеристики однотипного льняного волокна // Вестник Костромского государственного технологического университета. 2012. № 2. С. 23‒25.
Информация об авторе: Пашин Евгений Львович, Костромская государственная сельскохозяйственная академия, пос. Караваево, Россия, E-mail: evgpashin@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-5871-874X
Информация о соавторе: Орлов Александр Валерьевич, Костромской государственный университет, Кострома, Россия, E-mail: aorlov@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-4995-3393