海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)畢業(yè)論文纖維繩索強(qiáng)力測試及對比分析【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　纖維繩索強(qiáng)力測試及對比分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p>

3、<p><b>　　[摘要]1</b></p><p>　　[Abstract]2</p><p><b>　　1.前言3</b></p><p><b>　　2.材料與方法3</b></p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料3</p><

4、;p>　　2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備3</p><p>　　2.3 實(shí)驗(yàn)條件3</p><p>　　2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3</p><p>　　2.5 數(shù)據(jù)計算4</p><p>　　2.6 實(shí)驗(yàn)方法4</p><p><b>　　3.結(jié)果5</b></p><p>　

5、　3.1 直線狀態(tài)下纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量5</p><p>　　3.2 彎曲狀態(tài)下纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量6</p><p><b>　　4．分析13</b></p><p><b>　　5．結(jié)論14</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p&g

6、t;　　[參 考 文 獻(xiàn)]17</p><p>　　纖維繩索強(qiáng)力測試及對比分析</p><p>　　[摘要] 我國是世界上主要的漁業(yè)國家之一。漁業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位和作用，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、食物安全、社會就業(yè)、外匯積累等方面有著獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。人們主要通過增加漁業(yè)產(chǎn)量來滿足不斷增長的肉食需求，這在很大程度上得益于工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步、帶動、促進(jìn)漁業(yè)科技的進(jìn)步，特別是網(wǎng)具工藝技術(shù)的進(jìn)步所獲

7、得的成果。漁具是漁業(yè)生產(chǎn)賴以實(shí)施的工具，無論是工業(yè)化的大規(guī)模捕撈，還是有限水面的養(yǎng)殖，或者是新興的休閑漁業(yè)，都離不開運(yùn)用適合的漁具，尤其是網(wǎng)漁具在目前國內(nèi)外漁業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，應(yīng)用也最為普遍。而網(wǎng)具的質(zhì)量和性能，在很大程度上決定于材料的技術(shù)特性和網(wǎng)具制造工藝的準(zhǔn)確性、合理性，不同的網(wǎng)具、針對不同的作業(yè)要求具有各自獨(dú)特的材料選擇要求。漁業(yè)技術(shù)的發(fā)展對網(wǎng)具材料與工藝提出了新的要求，新材料的不斷開發(fā)，材料使用條件和材料結(jié)構(gòu)、彈性、變形特

8、性的關(guān)系研究，這對漁業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有重大的意義。本文試圖以常用的纖維材料（聚乙烯）為研究對象，經(jīng)過樣品采集，對纖維樣品做不同程度的彎曲處理，再進(jìn)行纖維繩索的斷裂強(qiáng)力的測試實(shí)驗(yàn)，為漁用繩索的選用提供數(shù)據(jù)參考。為漁網(wǎng)工藝的不斷改進(jìn)而逐步發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 纖維繩索 斷裂強(qiáng)度 彎曲</p><p>　　The test of fiber rope’s brea

9、kage strength </p><p>　　and contrast analysis</p><p>　　[Abstract] China is the world's leading one of fishery countries. Fisheries in the development of national economy has an important pos

10、ition and role，In the economic development and food security, social employment, foreign exchange accumulation has unique industry advantage. People mainly by increasing the fishery production to meet growing demand of m

11、eat, This is largely thanks to the industrial technology progress, driving, boosting fishery science and technology progress, Especially compared</p><p>　　[Key words] Fiber ropes breaking strength bending

12、</p><p>　　纖維繩索強(qiáng)力測試及對比分析</p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　海洋捕撈作為一種傳統(tǒng)的漁業(yè)生產(chǎn)方式, 隨著漁船動力化、大型化、現(xiàn)代化, 捕撈技術(shù)的進(jìn)步, 它對海洋漁業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用。其中, 漁具材料的更新?lián)Q代以及物理機(jī)械性能、漁用適應(yīng)性能的不斷提高, 為捕撈漁具的大型化和高效率提供了

13、有利條件。反映纖維品質(zhì)的主要指標(biāo)有物理性能指標(biāo)，包括纖維的長度、細(xì)度、比重、光澤、吸濕性、熱性能、電性能等；機(jī)械性能指標(biāo)，包括斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長、初始模量、回彈性、耐多次變形性等；穩(wěn)定性能指標(biāo)，包括對高溫和低溫的穩(wěn)定性、對光－大氣的穩(wěn)定性、對化學(xué)試劑的穩(wěn)定性及對微生物作用的穩(wěn)定性等；加工性能指標(biāo)，包括纖維的抱合性，起靜電性和染色性等。漁用纖維材料在網(wǎng)具制造中具有十分重要的地位。網(wǎng)具的使用性能、使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益與纖維的品種和纖維的物理性

14、能等密切相關(guān)，要制造出切合漁業(yè)生產(chǎn)需要的網(wǎng)具，就必須對各種纖維材料有一定的了解。目前已知的合成纖維有數(shù)十種，在國內(nèi)外漁業(yè)上得到應(yīng)用的有以下七類：聚酰胺( PA) , 聚乙烯( PE) , 聚丙烯( PP) , 聚酯( PES) , 聚氯乙烯( PVC) , 聚乙烯醇( PVA) 和聚偏二氯乙烯( PVD) 。在上述這七類合成纖維</p><p><b>　　2.材料與方法</b></p

15、><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)所用到的材料為聚乙烯繩索：直徑分別為1.00mm、1.30mm、2.20mm、2.50mm、2.85mm、3.65mm、6.00mm；聚酯繩索：直徑為1.00mm。</p><p><b>　　2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p><p

16、>　?。?）電子式萬能試驗(yàn)機(jī)：型號WDW-100，量程100KN，精度為0.1%；</p><p>　　擺錘式強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)：型號YG026-500,量程5000N，最小刻度5.0N，用于測量繩索的斷裂強(qiáng)力。</p><p>　　（2）直尺、游標(biāo)卡尺：用于測量纖維繩索的長度和直徑。</p><p>　?。?）電子秤：用于稱量纖維繩索的質(zhì)量。</p>

17、<p><b>　　2.3 實(shí)驗(yàn)條件</b></p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)室：保持標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2% ）。</p><p>　　注：在不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大氣的試驗(yàn)室進(jìn)行測試時，需記錄當(dāng)時的溫、濕度。</p><p>　?。?）樣品長度：長度為500±1mm。</p&g

18、t;<p>　?。?）實(shí)驗(yàn)要求：試樣應(yīng)隨機(jī)取樣。試樣應(yīng)取自絞線，并須保持結(jié)構(gòu)狀態(tài)不變。</p><p>　　（4）試樣狀態(tài)：干態(tài)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣的試驗(yàn)室內(nèi)，將試樣放置24h以上。</p><p><b>　　2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　?。?）直線狀態(tài)下纖維繩索的機(jī)械物理量的測量</p><p>

19、;　　不同規(guī)格的聚乙烯纖維繩索的直徑和線密度的測量； </p><p>　　不同規(guī)格的聚乙烯纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量； 聚酯繩索斷裂強(qiáng)力的測量。</p><p>　　（2）彎曲狀態(tài)下纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　不同規(guī)格的聚乙烯繩索在不同的圓輪直徑下的斷裂強(qiáng)力的測量；</p><p>　　聚酯繩索在不同的圓輪直徑下的斷裂強(qiáng)力的測量

20、</p><p><b>　　2.5 數(shù)據(jù)計算</b></p><p>　?。?）斷裂強(qiáng)力：F = (1)</p><p>　　式中：F—平均斷裂強(qiáng)力（N）</p><p>　　Fi—每根試樣斷裂強(qiáng)力 (N)</p

21、><p><b>　　n—試驗(yàn)次數(shù)。</b></p><p>　　（2）標(biāo)準(zhǔn)差：S= (2)</p><p>　?。?）變異系數(shù)C=S/F (3)

22、</p><p><b>　　2.6 實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　2.6.1直線狀態(tài)下繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　?。?）設(shè)定隔距長度和拉伸速度：如下圖所示，將上下兩個夾鉗的距離設(shè)定為250±5mm，再把試驗(yàn)機(jī)的拉伸速率為300±10mm/min。</p><p>　?。?）夾持試

23、樣：將繩索試樣在繞在兩個夾鉗的軸承上，然后用夾鉗將其夾緊。</p><p>　?。?）實(shí)驗(yàn)測定：開啟試驗(yàn)機(jī)（強(qiáng)力拉伸儀），拉伸試樣至斷裂，記錄斷裂強(qiáng)力(單位：N)。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)記錄：如果繩索試樣在鉗口處滑移，或在鉗口中和鉗口邊緣斷裂，或?qū)嶒?yàn)結(jié)果明顯低于這一組的平均值時，則必須舍棄這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果，另加實(shí)驗(yàn)以得到十個“正常值”。</p><p>　　圖

24、2-1 直線狀態(tài)下繩索強(qiáng)力測量示意圖</p><p>　　Fig.2-1 The measuring method of breaking force of linear state rope</p><p>　　2.6.2彎曲狀態(tài)下繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　如下圖所示，在步驟（1）的基礎(chǔ)上，將儀器調(diào)節(jié)至正常狀態(tài)，使上下夾鉗間的距離為250mm左右，

25、將試驗(yàn)機(jī)的下夾鉗套上直徑為1.10mm的圓輪，然后將繩索試樣繞過圓輪，把繩索的兩端中心部分夾持在拉伸強(qiáng)力儀的上夾鉗中，并施加張力直到試樣被拉斷。然后依次把圓輪直徑換為1.98mm、2.60mm、3.34mm、4.90m、15.40mm、50.40mm，并記錄好相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖2-2 彎曲狀態(tài)下繩索強(qiáng)力測量示意圖</p><p>　　Fig.2-2 The measu

26、ring method of breaking force of bending state rope</p><p><b>　　3.結(jié)果</b></p><p>　　纖維繩索為細(xì)長圓柱體，在使用中會受到拉伸、彎曲、壓縮、摩擦和扭轉(zhuǎn)作用，產(chǎn)生不同的變形。繩索是由纖維材料構(gòu)成的一種柔性體，它所承受的外力以拉伸為主，繩索的斷裂強(qiáng)力是反映繩索品質(zhì)和選用時的一個重要技術(shù)指標(biāo)

27、，因此必須精確地測量繩索的斷裂強(qiáng)力。</p><p>　　3.1 直線狀態(tài)下纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　繩索的粗細(xì)程度叫稱為粗度（或細(xì)度），在繩索技術(shù)性能規(guī)格表格中，繩索粗度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。對于繩索而言，表示粗度最適合的指標(biāo)是線密度，即纖維1000 m的質(zhì)量克數(shù)，其單位為tex，本次實(shí)驗(yàn)所用到的纖維繩索的技術(shù)指標(biāo)如表3-1所示。</p><p>

28、;　　表3-1 不同規(guī)格的纖維繩索的直徑和線密度</p><p>　　Tab. 3-1 The diameters and linear densities of different size of fiber rope</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），分別取直徑為1.00mm、1.30mm、2.20mm、2.50mm

29、、3.65mm、6.00mm的聚乙烯纖維繩索干態(tài)試樣，按照2.6.1的實(shí)驗(yàn)步驟，在等速伸長強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)上作拉伸試驗(yàn)，測得斷裂時的最大負(fù)荷值。用牛頓（N）表示。取有效測定10次的算術(shù)平均值。測量結(jié)果如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 直線狀態(tài)下聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-2 The breaking force of Polyethylene line

30、ar rope </p><p>　　表3-3 直線狀態(tài)下聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-3 The breaking force ofΦ1.00mm polyethylene linear rope</p><p>　　3.2 彎曲狀態(tài)下纖維繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　3.2.1彎曲狀態(tài)下聚乙烯繩索斷裂強(qiáng)力

31、的測量</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件（溫度為20±2℃，相對濕度為65±2%），按照2.6.2的實(shí)驗(yàn)方法，分別測量出不同直徑的聚乙烯繩索在不同的圓輪直徑下的斷裂強(qiáng)力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-3至3-9所示，并將結(jié)果繪制出相應(yīng)的曲線圖。</p><p>　　表3-4 直徑為1.00mm時的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-4

32、 The breaking force of Φ1.00mm polyethylene rope</p><p>　　圖3-1 直徑為1.00mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-1 The relational curve between the breaking force of Φ1.00mm polyethylene rope and

33、diameter of the circle</p><p>　　表3-5 直徑為1.30mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-5 The breaking force of Φ1.30mm polyethylene rope</p><p>　　圖3-2 直徑為1.30mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p>

34、<p>　　Fig.3-2 The relational curve between the breaking force of Φ1.30mm polyethylene rope and diameter of the circle</p><p>　　表3-6 直徑為2.20mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-6 The breaking fo

35、rce of Φ2.20mm polyethylene rope</p><p>　　圖3-3 直徑為2.20mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-3 The relational curve between the breaking force of Φ2.20mm polyethylene rope and diameter of the

36、circle</p><p>　　表3-7 直徑為2.50mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-7 The breaking force of Φ2.50mm polyethylene rope</p><p>　　圖3-4 直徑為2.50mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig

37、.3-4 The relational curve between the breaking force of Φ2.50mm polyethylene rope and diameter of the circle</p><p>　　表3-8 直徑為2.85mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-8 The breaking force of Φ2.85mm

38、polyethylene rope</p><p>　　圖3-5 直徑為2.85mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-5 The relational curve between the breaking force of Φ2.85mm polyethylene rope and diameter of the circle</p>

39、;<p>　　表3-9 直徑為3.65mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-9 The breaking force of Φ3.65mm polyethylene rope</p><p>　　圖3-6 直徑為3.65mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-6 The relati

40、onal curve between the breaking force of Φ3.65mm polyethylene rope and diameter of the circle</p><p>　　表3-10 直徑為6.00mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab. 3-10 The breaking force of Φ6.00mm polyethylene

41、 rope</p><p>　　圖3-7 直徑為6.00mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-7 The relational curve between the breaking force of Φ6.00mm polyethylene rope and diameter of the circle</p><p>

42、　　3.2.2 彎曲狀態(tài)下聚酯繩索斷裂強(qiáng)力的測量</p><p>　　聚酯纖維是合成纖維中的一個品種。它是以精對苯二甲酸（PTA）或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ―MT）和乙二醇（EG）為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物——聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。聚酯纖維的用途很廣，大量用于制造衣著面料和工業(yè)制品。聚酯纖維具有極優(yōu)良的性能：強(qiáng)度高；彈性好；耐熱性好；表面光滑，耐磨性好；耐光性好

43、。 按照2.6.2的實(shí)驗(yàn)步驟，測出直徑為1.00mm的聚酯繩索在不同的圓輪直徑下的斷裂強(qiáng)力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-10所示。</p><p>　　表3-11 直徑為1.00mm的聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力</p><p>　　Tab.3-11 The breaking force of Φ1.00mm Polyester ropes</p><p>　　圖3-8 直徑為1

44、.00mm的聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.3-8 The relational curve between the breaking force of Φ1.00mm polyethylene rope and diameter of the circle</p><p><b>　　4．分析</b></p>&l

45、t;p>　　(1) 直徑為d1=1.00mm的聚乙烯繩索</p><p>　　1）當(dāng)圓輪直徑D1=1.10時，測得的平均斷裂強(qiáng)力為F1</p><p>　　F1==（330+334+332+331+335+330+334+332+328+332）/10=332.0 (N) </p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)差S1= =</b></p

46、><p>　　{[(330-332)2+(334-332)2+(332-332)2+(331-332)2+(335-332)2+(330-332)2+(334-332)2+(332-332)2+(328-332)2+(332-332)2]/9}0.5=2.26</p><p>　　變異系數(shù)C1=S1/F1=2.26/332.0=6.8×10-3</p><p>

47、;<b>　　同理可得</b></p><p>　　2)當(dāng)圓輪直徑D2=1.98mm時，F(xiàn)2=351.9 (N) S2=1.72 C2=4.02×10-3</p><p>　　3)當(dāng)圓輪直徑D3=2.60mm時，F(xiàn)3=365.2 (N) S3=2.89 C3=7.40×10-3</p>&l

48、t;p>　　4)當(dāng)圓輪直徑D4=3.34mm時，F(xiàn)4=380.2 (N) S4=2.89 C4=7.60×10-3</p><p>　　5)當(dāng)圓輪直徑D5=4.90mm時，F(xiàn)5=390.2 (N) S5=2.39 C5=6.43×10-3</p><p>　　6)當(dāng)圓輪直徑D6=15.40mm時，F(xiàn)6=434.9 (N

49、) S6=2.51 C6=5.64×10-3</p><p>　?。?）直徑為D6=6.00mm的聚乙烯繩索</p><p>　　1）圓輪直徑為4.90mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F1=74914.4 （N） S1=11.26 C1=1.50×10-4</p><p>　　2) 圓輪直徑為7.80mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F2=74

50、949.0 （N） S2=6.40 C2=8.53×10-5</p><p>　　3) 圓輪直徑為10.00mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F3=74981.6（N） S3=9.47 C3=1.26×10-4</p><p>　　4) 圓輪直徑為15.40mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F4=75025.0（N） S4=6.12 C4=8.15×10-5&

51、lt;/p><p>　　5) 圓輪直徑為50.40mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F5=75101.0（N） S5=8.77 C5=1.16×10-4</p><p>　　6) 圓輪直徑為100.00mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F6=75155.8（N） S6=9.00 C6=1.19×10-4</p><p>　　7) 圓輪直徑為300.00mm時

52、，平均斷裂強(qiáng)力為F7=75237.4（N） S7=10.09 C7=1.34×10-4</p><p>　?。?）直徑為D7=1.00mm的聚酯繩索</p><p>　　1）圓輪直徑為1.10mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F1=364.4（N） S1=3.06 C1=8.4×10-3</p><p>　　2）圓輪直徑為1.98mm時，平均斷裂

53、強(qiáng)力為F2=398.7（N） S2=4.52 C2=1.1×10-2</p><p>　　3）圓輪直徑為2.60mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F3=414.0（N） S3=2.35 C3=5.6×10-3</p><p>　　4）圓輪直徑為3.34mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F4=429.1（N） S4=2.84 C4=6.6×10-3</p>

54、<p>　　5）圓輪直徑為4.90mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F5=447.6（N） S5=4.00 C5=8.9×10-3</p><p>　　6）圓輪直徑為10.00mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F6=481.8（N） S6=3.32 C6=6.9×10-3</p><p>　　7) 圓輪直徑為15.40mm時，平均斷裂強(qiáng)力為F7=498.8（N） S7=

55、5.27 C7=1.0×10-2</p><p>　　以上所算得的標(biāo)準(zhǔn)差S1、S2、S3、S4、S5、S6都比較小， C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7均小于0.05，說明實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)波動幅度不大，數(shù)據(jù)組的相對誤差很?。患此鶞y得的幾組數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，均在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍之內(nèi)。</p><p><b>　　5．結(jié)論</b></p>

56、<p>　　5.1不同圓輪直徑對繩索斷裂強(qiáng)力的影響</p><p>　　圖5-1 直徑為1.00mm的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系曲線</p><p>　　Fig.5-1 The relational curve between the breaking force of Φ1.00mm polyethylene rope</p><p>　　

57、由圖5-1可得知，直徑為d=1.00mm的聚乙烯繩索，當(dāng)圓輪直徑為D=1.10mm，斷裂強(qiáng)力損失23.92%，當(dāng)圓輪直徑為D=4.90mm時，斷裂強(qiáng)力損失10.59%，而當(dāng)圓輪直徑D增大到10.54mm時，斷裂強(qiáng)力損失僅為2.29%，即已接近繩索在直線狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)力值。由此可以得知，對于直徑為1.00mm的聚乙烯繩索，當(dāng)圓輪直徑較小（D＜＜10d）時，繩索的強(qiáng)力損失比較大（大于10%），而當(dāng)圓輪直徑較大（D＞＞10d）時，繩索的強(qiáng)力損

58、失很小（小于1%），隨著圓輪直徑的不斷增大，繩索被拉伸至斷裂時的強(qiáng)力不斷增大，即纖維繩索的彎曲程度不斷的減小時，它所能承受的載荷不斷的增大，當(dāng)圓輪直徑無限地增大（繩索的彎曲近似直線狀態(tài)）時，它的斷裂強(qiáng)力也就無限的靠近繩索在直線狀態(tài)下所能承受的最大載荷。其它直徑的聚乙烯繩索的斷裂強(qiáng)力隨圓輪直徑的變化趨勢與直徑為1.00mm的變化情況基本相似。</p><p>　　5.2不同材料的纖維繩索的斷裂強(qiáng)力的變化趨勢的比較&

59、lt;/p><p>　　圖5-2 直徑為1.00mm的聚乙烯繩索與聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力的比較</p><p>　　Fig.5-2 The breaking force of Φ1.00mm polyethylene rope and polyester rope</p><p>　　由圖5-2可以得知，當(dāng)圓輪直徑從1.00mm增大到4.90mm時，聚乙烯繩索斷裂強(qiáng)力增

60、加了17.53%，而聚酯繩索斷裂強(qiáng)力增加了22.83%，兩者相比差了5.30%。由此可得知，當(dāng)圓輪直徑較小（D≤5d）時，聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力的變化比聚乙烯的更明顯，而當(dāng)圓輪直徑從4.90mm增加到15.40mm時，聚乙烯繩索斷裂強(qiáng)力11.45%，聚酯繩索斷裂強(qiáng)力增加了11.43%，這兩者相比只差了0.02%，即當(dāng)圓輪直徑較大（D≥5d）時，聚乙烯繩索和聚酯繩索的斷裂強(qiáng)力的變化趨勢很相似。</p><p>　　5.

61、3繩索斷裂位置與圓輪直徑的關(guān)系</p><p>　　直徑為d=1.00mm的聚乙烯繩索，當(dāng)圓輪直徑D＜＜10d時，繩索被拉伸至斷裂時，斷裂的位置都比較集中，大部分都在繩索與圓輪接觸的圓弧部分，當(dāng)圓輪直徑D＞＞10d時，繩索被拉伸至斷裂時，斷裂位置呈現(xiàn)隨機(jī)性，即繩索在彎曲部分和直線部分?jǐn)嗔讯加谐霈F(xiàn)，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與直線狀態(tài)下測得的結(jié)果很相近，即繩索上各部分受力接近均勻。個別實(shí)驗(yàn)中繩索在夾鉗口或其附近斷裂，究其原因，在

62、夾鉗口處的繩索因被損傷，導(dǎo)致被夾持部分的繩索內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變化，該處繩索能承受的載荷有所減小，因此繩索在拉伸過程中有可能在夾鉗處斷裂，這種情況測得的數(shù)據(jù)會比正常斷裂的強(qiáng)力的平均值要小得多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果需舍棄。其它直徑的聚乙烯繩索，繩索斷裂位置的情況與直徑為1.00mm的基本相似。關(guān)于如何防止繩索在夾鉗口及其附近斷裂，有待于進(jìn)一步研究。</p><p>　　5.4不同直徑的聚乙烯繩索斷裂強(qiáng)力與圓輪直徑的關(guān)系<

63、/p><p>　　結(jié)合最小二乘法原理，通過曲線擬合法，可得繩索斷裂強(qiáng)力與圓直徑的關(guān)系式如下：</p><p>　　1）當(dāng)繩索直徑為1.00mm時，F(xiàn)= 39.395Ln (D) + 328.04 R2 = 0.9949；</p><p>　　2）當(dāng)繩索直徑為1.30mm時，F(xiàn) = 48.551Ln (D) + 445.74 R2 = 0.9959；</p

64、><p>　　3）當(dāng)繩索直徑為2.20mm時，F(xiàn) = 11.386Ln (D) + 1313.4 R2 = 0.9975；</p><p>　　4）當(dāng)繩索直徑為2.50mm時，F(xiàn) = 32.845Ln (D) + 1511.5 R2 = 0.9965；</p><p>　　5）當(dāng)繩索直徑為2.85mm時，F(xiàn) = 41.574Ln (D) + 2020.7 R

65、2 = 0.9948；</p><p>　　6）當(dāng)繩索直徑為3.65mm時，F(xiàn) = 63.191Ln (D) + 3195 R2 = 0.9911；</p><p>　　7）當(dāng)繩索直徑為6.00mm時，F(xiàn) = 77.684Ln (D) + 74798 R2 = 0.9955。</p><p>　　上式子中，F(xiàn)為繩索的斷裂強(qiáng)力，D為圓輪的直徑，以上七個式子中，精

66、確度R2均大于0.99，說明這是個冪特征比較明顯的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，因此擬合方程式具有一般性，可用于不同圓輪直徑下的繩索斷裂強(qiáng)力的計算。</p><p><b>　　[參 考 文 獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 王魯民. 超強(qiáng)纖維材料的試驗(yàn)研究及其在漁業(yè)中的應(yīng)用前景[A].上海：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，2000，24（5）.</p><

67、p>　　[2] 顧利霞. 世界化學(xué)纖維研究方向展望[J].上海：東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2004，1（1）.</p><p>　　[3] 石建高, 王魯民, 湯振明, 柴秀芳, 史　航, 畢士川, 施錦飛. 漁用自增強(qiáng)聚乙烯單絲的拉伸力學(xué)性能分析[A].浙江：上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報，2004，13(4).</p><p>　　[4] 石建高, 王魯民. 漁用高強(qiáng)度聚乙烯和普通聚乙烯單絲

68、結(jié)構(gòu)與性能的比較研究[A]浙江：中國海洋大學(xué)學(xué)報，2005，35（2）.</p><p>　　[5] 陳連源，陳志海，浙江省漁具材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其管理意見[J].浙江.</p><p>　　[6] 茅利生, 郭亦萍, 馬海有，超高分子量聚乙烯漁網(wǎng)線捻回角與強(qiáng)力的初探[A].上海：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，2004，.26（3）.</p><p>　　[7] 丁

69、亦平，高強(qiáng)度化纖索性能測試探討[J].北京：中國紡織什學(xué)研究院，1998，2（1）.</p><p>　　[8] 鄭愛舞, 謝邦互, 李忠明等. 共聚聚丙烯材料的斷裂行為 [A].四川：四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院，2004,20(1).</p><p>　　[9] 郭亦萍，馬海有，樂偉章. 合纖繩索、網(wǎng)具在我國漁業(yè)中的開發(fā)與應(yīng)用[A]. 1中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,2000,1(

70、2).</p><p>　　[10] 肖　紅，施楣梧，于偉東. 基于力分析的纖維浸潤性能測試方法[A].上海： 東華大學(xué)紡織學(xué)院學(xué)報,2007,15(6).</p><p>　　[11] 減已，劉桂琴.聚醋纖維結(jié)構(gòu)和動態(tài)力學(xué)性質(zhì)[J]. 北京:北京化纖工學(xué)院學(xué)報,1998,2(2).</p><p>　　[12] 王曉明.淺談合成纖維的發(fā)展及應(yīng)用[J].湖南：湖南紡

71、織高等?？茖W(xué)校學(xué)報，1998，3（2）.</p><p>　　[13] 王魯民. 漁用超高分子量聚乙烯纖維繩索的研究[A]．上海：上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報.2003，12（4）.</p><p>　　[14] 郭亦萍,馬海有,茅利生. 網(wǎng)箱用纖維繩索伸長性能的試驗(yàn)[A].上海:水產(chǎn)學(xué)報,2005,29(5).</p><p>　　[15] 王蓓, 趙永利,李杰,金明. 纖維