修改理论模型提出了预测非织造土工织物的孔隙大小特征在某些单轴拉伸压力,考虑平面外的区别泊松比和土工织物平面泊松比的。孔隙大小分布(psd)和OgydF4y2Ba95年gydF4y2Ba受到不同程度的单轴拉伸压力在两个针刺非织造土工织物被干筛分试验研究。拉伸的纤维取向的变化对孔隙压力和相应的影响大小被图像分析评估。平面外的泊松比和土工织物平面泊松比的检查。比较了预测之间的原始的和修改的模型。结果表明,修改后的模型可以更准确地预测PSDs的下降率,OgydF4y2Ba95年gydF4y2Ba阿,gydF4y2Ba98年gydF4y2Ba比原来的一个。修正后的理论啊gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba和OgydF4y2Ba98年gydF4y2Ba在某些菌株可以提供一个参考过滤设计在工程菌株。纤维使重定向到加载方向的增加导致定向参数与拉伸压力增加,导致孔隙大小的减少。理论PSDs定向参数的变化很敏感。gydF4y2Ba
非织造土工织物被广泛用作过滤、排水材料在各个领域(gydF4y2Ba
还有有限的理论模型来预测单轴拉伸应变的影响在土工织物的孔隙大小(gydF4y2Ba
PSDs的理论模型,非织造结构或土工布被假定为各向同性材料(gydF4y2Ba
当涉及到实验对单轴拉伸应变的影响非织造土工织物的孔隙大小或渗透率,结果仍不足(gydF4y2Ba
因此,在这项研究中,现有的模型PSDs受单轴拉伸菌株已被修改,考虑平面之间的差异和出平面泊松比的土工织物。两个针刺非织造土工织物采用干筛分测试(ASTM D4751-16 (A)) (gydF4y2Ba
根据一个不牵强附会的孔隙模型的拉瓦尔大声回答et al。gydF4y2Ba
在方程(gydF4y2Ba
根据之前的文献中实验结果和这一研究中,平面外的非织造土工织物的泊松比随似乎小于平面泊松比(gydF4y2Ba
当涉及到平面外泊松比,胆量et al。gydF4y2Ba
土工布厚度变化与拉伸压力(数据来源于文献[gydF4y2Ba
在这项研究中,方程(gydF4y2Ba
因此,修改后的模型PSDs受单轴拉伸菌株结合方程(gydF4y2Ba
在土工织物的过滤标准,OgydF4y2Ba95年gydF4y2Ba是一种常用的特征孔隙大小;它表明,95%的毛孔比大小(小gydF4y2Ba
核实修改模型的合理性,采用干筛分试验测试PSDs的变化两个针刺非织造土工织物在单轴拉伸的压力之下。由于纤维取向需要估计的图像分析,相对较薄的样品了。土工织物被指定为NW100 NW200,表明两土工织物的质量单位面积约107 g / mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba和225 g / mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba。土工织物的细节描述在表使用gydF4y2Ba
非织造土工织物的性质和结构。gydF4y2Ba
| NW100gydF4y2Ba | NW200gydF4y2Ba | |
|---|---|---|
| 单位面积上的质量(g / mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 107年gydF4y2Ba | 225年gydF4y2Ba |
| 厚度(gydF4y2Ba |
863年gydF4y2Ba | 1690年gydF4y2Ba |
| 纤维密度(g / cmgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 1.32gydF4y2Ba | 1.32gydF4y2Ba |
| 直径(gydF4y2Ba |
23gydF4y2Ba | 23gydF4y2Ba |
| 出平面泊松比gydF4y2Ba | 0.17gydF4y2Ba | 0.31gydF4y2Ba |
| 平面泊松比(纵向)gydF4y2Ba | 1.17gydF4y2Ba | 1.16gydF4y2Ba |
罗和MyllevillegydF4y2Ba
一种万能拉力试验装置用于土工布紧张干筛分测试标本。拉伸加载时应用在机器方向测试。土工布标本拉伸时指定的应变,标本被夹了,如图gydF4y2Ba
夹紧试样的显微图像是由显微镜。纤维是公认的手工纤维使用AutoCAD绘制直线gydF4y2Ba@gydF4y2Ba呈现在图gydF4y2Ba
夹的厚度土工布标本2 kPa正常压力下测试厚度测试仪(ASTM D5199-12) [gydF4y2Ba
应用商用防静电喷雾均匀土工布。和夹土工布是配备了一个锅和一个封面和固定在机械振动筛进行干筛分测试(ASTM D4751-16 (a)) (gydF4y2Ba
土工织物平面泊松比的测试机的图像分析的方向。大小的一个初始样本用于平面泊松比的测试见图gydF4y2Ba
紧张的准备土工布标本。(一)获得的土工布标本夹紧张的照片。(b)示意图不牵强附会的标本的干筛分试验。(c)测量纤维的取向。(d)的示意图不牵强附会的平面泊松比的测试标本。gydF4y2Ba
厚度的变化与拉伸NW100菌株和NW200。gydF4y2Ba
土工织物的机器方向设置为0°的统计数据,这也是在拉伸试验加载的方向。图gydF4y2Ba
微观结构的NW100土工布标本。(一)0%的菌株。单轴拉伸应变(b) 10%。gydF4y2Ba
直方图的相对频率的纤维受到不同的单轴拉伸应变。(一)NW100 0%。(b) NW100 3%。(c) NW100 5%。(d) NW100 10%。(e) NW200 0%。(f) NW200 3%。(g) NW200 5%。(h) NW200 10%。gydF4y2Ba
定向参数gydF4y2Ba
定向参数gydF4y2Ba
| 应变(%)gydF4y2Ba | NW100gydF4y2Ba | NW200gydF4y2Ba |
|---|---|---|
| 0gydF4y2Ba | 0.63gydF4y2Ba | 0.63gydF4y2Ba |
| 3gydF4y2Ba | 0.68gydF4y2Ba | 0.65gydF4y2Ba |
| 5gydF4y2Ba | 0.71gydF4y2Ba | 0.69gydF4y2Ba |
| 10gydF4y2Ba | 0.76gydF4y2Ba | 0.72gydF4y2Ba |
执行参数研究计算孔隙大小分布的不同的值gydF4y2Ba
参数的研究gydF4y2Ba
实验PSDs所绘制的累积频率孔隙大小和孔隙大小,呈现在图gydF4y2Ba
实验和理论PSDs干筛分测试。(一)实验和理论NW100 PSDs的原始模型。(b)的实验和理论PSDs NW100修改模型。(c)实验和理论NW200 PSDs的原始模型。(d)的实验和理论PSDs NW200修改模型。gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba95年gydF4y2Ba不是很容易受到静电的影响在干筛分的测试中,这可能导致PSDs的上升趋势领域的小孔和影响小尺度孔隙特征的结果(gydF4y2Ba
实验和理论啊gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba通过干筛分试验测试。(一)NW100。(b) NW200。gydF4y2Ba
拉瓦尔大声回答,AgraharigydF4y2Ba
非织造布的属性结构(gydF4y2Ba
| TB1gydF4y2Ba | TB2gydF4y2Ba | |
|---|---|---|
| 单位面积上的质量(g / mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 30.gydF4y2Ba | 30.gydF4y2Ba |
| 厚度(毫米)gydF4y2Ba | 0.44gydF4y2Ba | 0.43gydF4y2Ba |
| 纤维密度(g / cmgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba | 1.38gydF4y2Ba | 1.38gydF4y2Ba |
| 直径(gydF4y2Ba |
16.6gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba | 28gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba |
|
|
0.81gydF4y2Ba | 0.77gydF4y2Ba |
| 出平面泊松比gydF4y2Ba | 0.17gydF4y2BabgydF4y2Ba | 0.17gydF4y2BabgydF4y2Ba |
| 在机器方向平面泊松比gydF4y2Ba | 2.90 (4%)gydF4y2Ba | 3.81 (4%)gydF4y2Ba |
| 2.64 (8%)gydF4y2Ba | 2.92 (8%)gydF4y2Ba | |
| 2.38 (12%)gydF4y2Ba | 2.61 (12%)gydF4y2Ba |
注意:gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba纤维的直径计算根据文献中给出的参数(gydF4y2Ba
实验和理论PSDs TB1 TB2。(一)实验和理论TB1 PSDs的原始模型。(b)的实验和理论PSDs TB1修改模型。(c)实验和理论TB2 PSDs的原始模型。(d)的实验和理论PSDs TB2修改模型(数据实验和理论PSDs的原始模型来自文献[gydF4y2Ba
实验和理论啊gydF4y2Ba98年gydF4y2Ba图像分析。(一)TB1。(b) TB2(实验啊gydF4y2Ba98年gydF4y2Ba来自文献[gydF4y2Ba
平面外的泊松比值TB1和TB2并不认为在测试。TB1和TB2相对小的厚度,分别是0.44毫米和0.43毫米。薄样品的平面外的泊松比吴的文学和香港gydF4y2Ba
虽然平面外泊松比TB1 TB2认为,平面外的结果表明,考虑泊松比可能导致更准确的预测。预测的值gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba和OgydF4y2Ba98年gydF4y2Ba不是非常准确的模型,而修改后的模型预测的下降率是可以接受的,,求的值gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba和OgydF4y2Ba98年gydF4y2Ba可以纠正根据精确测量不牵强附会的值。然后阿gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba压力一定可以从修改后的预测模型,可用于过滤标准。在这项研究中,只有两个相对薄非织造土工织物测试来验证模型。额外的实验厚非织造土工织物的孔隙大小和其他测试方法测量需要验证的结论。此外,其他加载方向除了机器方向应该检查。gydF4y2Ba
在这项研究中,现有的非织造土工织物的孔隙大小分布模型进行单轴拉伸菌株已被修改,考虑出平面泊松比的影响。实验PSDs朝着的方向小孔隙大小的压力日益增加,表明孔隙大小的减少。实验PSDs的形状不定期与不同菌株。修改后的模型可以更准确地预测的O率下降gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba和OgydF4y2Ba98年gydF4y2Ba。和原始模型可能高估了降低率和O的价值gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba和OgydF4y2Ba98年gydF4y2Ba。修正后的阿gydF4y2Ba95年gydF4y2Ba修改后的模型预测的根据指定的应变可以过滤设计提供参考。gydF4y2Ba
随机分布的纤维使重定向到加载方向增加单轴拉伸应变。纤维的相对频率加载方向增加从0.14到0.24的NW100和NW200从0.08到0.16,当压力增加从0%降至10%。也有增加的趋势在加载方向纤维的相对频率。单轴拉伸应变越大,越大gydF4y2Ba
实验结果表明,平面外非织造土工织物的泊松比小于平面泊松比。的出平面泊松比的模型需要考虑土工织物。需要额外的实验来验证的结论。gydF4y2Ba
使用的数据来支持这个研究的发现都包含在这篇文章。gydF4y2Ba
作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba
这项研究是由中国国家自然科学基金(51708160)、中国奖学金委员会(CSC号201906125022),研究和创新基金会(2018),山东泰山学者专项基金、山东省自然科学基金,中国(ZR2015PE006),中央大学的基础研究基金(HIT.NSRIF.2017018),和科学研究基金会的哈尔滨工业大学威海(201423年达到(WH))。gydF4y2Ba