双向不等轴拉应变对有纺织物开孔面积率的影响

土工织物应用于防水、反滤、保温、隔离等方面,土工织物的开孔面积率是反映土工织物性能的重要参数,前人对此已有研究,主要集中在单轴拉伸和等双轴拉伸试验。通过双向不等轴拉伸试验,运用白彬推导的公式,采用图像法测试土工织物在双向拉应变下的开孔面积率POA(Percent Open Area)的变化,分析理论值与试验值之间的偏差并加以修正,提出"投影泊松比"的概念,同时探究投影泊松比对开孔面积率的影响。

不等轴双向拉应变下有纺织物孔径变化试验研究

有纺土工织物的孔径特征是反滤设计的重要指标。工程中有纺织物常处于不等轴双向受拉状态,引起孔径变化,导致织物反滤性能失效。采用数字图像法测试了不等轴双向拉应变下,3种条膜有纺织物的孔径参数变化,包括孔洞长宽比、开孔面积率、等效孔径(O95)等。对比经纬向应变比2∶1,3∶1,4∶1对试验结果的影响,根据孔径特征变化规律,揭示不等轴双向拉伸引起孔径变化的机理。运用图像法试验结果,验证已推导的双向应变下开孔面积率及孔径理论解。试验结果表明:开孔面积率、等效孔径(O95)均随双向拉应变的增大而增大。纬向应变相同时,经纬向应变比越大,孔洞形态(即孔洞长宽比)变化越大,开孔面积率及孔径变化的斜率越大。理论解较好地预测了开孔面积率及孔径的变化率及数值,孔径参数与双向拉应变呈现近似线性关系。但理论解的孔径计算以孔面积为指标,无法考虑应变比造成的孔形态变化对反滤作用的影响。

不等轴双向拉伸无纺织物孔径变化理论研究

无纺织物反滤排水应用常处于不等轴双向受拉状态,拉应变引起无纺织物孔径变化,易导致反滤性能失效。基于现有两种体系的无纺织物孔径参数理论解,推导不等轴双向拉应变状态下无纺织物的等效孔径理论解O_(95)^(bi)、及孔径分布曲线变化理论解PSD_(bi)。采用前人等轴双向拉伸孔径试验数据,对比两种理论解对该试验的计算结果,并试算不等轴拉应变下两种理论解的预测结果。研究结果表明,PSD_(bi)理论解能预测等轴双向拉应变下孔径分布曲线的变化,不等轴双向拉应变下PSD_(bi)理论解的预测结果取决于方向参数K_a及应变值的大小。对等轴双向拉应变下O_(95)变化斜率的预测,O_(95)^(bi)理论解较准确,PSD_(bi)理论解计算结果偏大。O_(95)^(bi)理论解对于较厚无纺织物的O_(95)数值预测较为准确,对较薄织物预测结果偏小。以上误差与单向拉应变下两类体系公式的误差规律一致,该误差与模型的理论基础相关。