In this study, tensile behavior of tubular braids has been studied using energy method. Tensile response of the braid is investigated in two steps: Step I, geometrical deformation of braid structure; Step II, mechanical response of the constituent yarn. In step I, the effect of geometrical deformation on the tensile behavior of braid is considered. A geometrical model is generated to obtain the structural parameters of braid in deformed state and used to build a mechanical model. In step II, the effect of mechanical properties of yarns on the tensile behavior of braid is investigated. For this purpose, a straight-line model is presented for geometry of the unit cell of 1/1 pattern braids. Based on the constituent yarn characteristics and geometrical model, a predictive model for the Young’s modulus of braid is developed. Theoretical results of Young’s modulus of the braid are compared to the experimental data reported in the literature. Results showed that the generated model has reasonable accuracy

چکیده

در این مطالعه، رفتار کششی قیطان­ های لوله­ای با استفاده از روش انرژی بررسی شده است. پاسخ کششی قیطان در دو مرحله بررسی شده است: مرحلة 1، تغییر شکل هندسی ساختار قیطان؛ مرحلة 2، پاسخ مکانیکی نخ­ های سازندة آن. در مرحلة 1، اثر تغییر شکل هندسی روی رفتار کششی قیطان در نظر گرفته شده است. یک مدل هندسی برای دستیابی به پارامترهای ساختاری قیطان در حالت تغییر شکل یافته ایجاد شد و از آن برای ساخت یک مدل مکانیکی استفاده شد. در مرحلة 2، اثر خواص مکانیکی نخ ­ها روی رفتار کششی قیطان بررسی شد. بدین منظور، یک مدل خط مستقیم برای هندسة سلول واحد قیطان­ های دارای الگوی 1/1 ارائه شد. بر اساس خصوصیات نخ­ های سازنده و مدل هندسی، یک مدل پیش­بین برای مدول یانگ قیطان توسعه یافت. نتایج تئوری مدول یانگ قیطان با داده­ های تجربی گزارش شده در مقالات مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل به دست آمده صحّت قابل قبولی دارد.

1-مقدمه

قیطان­ ها ساختارهایی هستند که از در هم بافتن مجموعه­ ای از نخ­ ها تشکیل می­ شوند، بطوری که هیچ دو نخ مجاوری بطور کامل به دور یکدیگر پیچیده نشده ­اند (Brunnschweiler, 1953). ساختارهای قیطانی نسبت به دیگر ساختارها کمتر مورد توجه قرار گرفته­ اند. امروزه، کاربرد گستردة این ساختارها در مواد کامپوزیتی باعث افزایش توجه محققین برای بررسی پارامترهای هندسی و مکانیکی آن­ها شده است. تلاش­های زیادی برای مدل­ سازی ساختار و خواص مکانیکی قیطان­ ها انجام شده است..