捻绳的分形维数对其拉伸性能的影响

分形结构维数是描述无序系统多级自相似结构特征的有效方式,并可以将捻绳的结构与其力学性质联系起来。通过观察捻绳的堆砌方式,并绘制了均等面积和圆形化的捻绳理论截面图,并求得了对应的分形维数;用WDW-20电子微机控制万能材料试验机测试了几种不同直径的丙纶、涤纶捻绳的拉伸性能。由此讨论了捻绳的断裂强度、初始模量、断裂伸长率和断裂比功与试样的整体分形维数的关系。结果表明,捻绳的整体分形维数与其断裂强度和初始模量呈线性负相关,而与断裂伸长率呈正相关关系。丙纶捻绳的整体分形维数与其断裂比功呈线性负相关,而涤纶捻绳的整体分形维数与其断裂比功呈线性正相关。

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