【集萃网观察】纤维的应力和疲劳检测是把握纺织品质量的重要环节。它直接涉及到纤维品质的定级以及终端应用，如服装、家用纺织品、汽车内饰件等多种用途。任何纺织品都要经过强度不断变化的应力反复作用，因此，纺织品的疲劳度的测试显得尤为重要。

　　印度纤维疲劳度研究的核心

　　工程纤维材料和工程纺织品结构在使用过程中需要经受不同强度的变动应力。如果应力很小，产生的交变加载和卸载通常会导致应力集中，从而大大降低织物的强度。由于累计磨损的缘故，随着应力循环次数的增加，纤维抵抗外力的强度就会逐渐减退。当承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，损坏就有可能发生，我们称之为疲劳损坏。

　　疲劳损坏对产品的质量和市场前景带来重大影响，如服装面料、家居陈设、汽车内饰材料、以及工业纺织品应用中的输送带等等，都同样如此。对稳定性较高的复丝纱而言，抗疲劳性的强弱直接影响其加工性能的高低。在浆纱的织造以及复丝纱的变形和扭曲加工过程中，我们均可见其效果。最终的稳定性仍与单根纤维和长丝的疲劳性密切相关。

　　随着大量新型纤维不断应用于服装面料和其他工业，全球各地纺织学家们对纤维的疲劳特性研究产生了浓厚的兴趣，而印度的纺织纤维工业是世界上开展纤维疲劳检测较早和较深入的国家之一。印度业界认为，纺织纤维本身没有多大的弹性区间，因此通过寻求导致损坏的周期载荷直接效果获取疲劳测试结果便成其为主要方法。1993年，印度纺织专家安南吉华拉（Anandjiwala）等人提出，在周期载荷下，拉伸压缩应力和弯曲应力产生的磨损性疲劳破坏应有三个衡量准则：1.疲劳失效；2.力学性能损耗；3.外观损伤。疲劳失效通常是在周期性疲劳引发的累积破坏达到极限时，纱线应力超出许用应力所导致的失效；而力学性能损耗则是在力学性能损耗（通常为抗张强度）产生疲劳寿命和后果之前，纱线应力通常达到周期性疲劳承受的已知数值；而外观损伤则是在纱线细微结构的基础上，根据疲劳损坏的影响方式和影响程度得出定性数据，由此可以对不同种类纤维的抗疲劳性得出结论和比较。这或许已成为印度纺织品疲劳度研究的核心点。

　　多种循环拉伸加载方法的诞生

　　纤维断裂的条件可通过各种方法测量出来。为了便于分类，他们一般分为循环拉伸加载的正常断裂负荷值范围（0%~50%）；在测量用滚柱上方前后向摆动引发的挠曲、纤维应力超限、表面摩擦；双轴滚柱旋转。

　　1963年，循环拉伸加载技术由印度人布斯（Booth）和赫尔勒（Hearle）首次用于纤维疲劳测量。用双夹提取样件进行，其中一个夹钳用于变位循环。这种方法的缺陷在于样件由于未完全恢复导致应力松弛加剧，在每次应力循环中，大部分样件不再经受张力载荷。只有当强张力超出许用范围时才会肉眼见到纤维断裂。

　　为了克服纤维断裂，印度研究人员采用了一种累积张力循环技术。在每次张力循环结束时，这种技术可抑制应力松弛，并为下一次循环加上固定的张力以助样件应力恢复。这种方法使纤维在循环时更易观察。1970年和1971年，赫尔勒与其他检测技术人员分别在他们的实验仪器中将此种方法确定为主要检测方法之一并将其奉为准则。此后，这种方法开始在印度纺织业界推广开来。具体做法是，首先用两组夹钳夹住纤维，其中一组在0-10kHz频率下与运行中的振动器相连，在50kHz频率时发生3毫米的位移。上方夹钳与压电传感器相连，在悬梁上方将单臂电桥与之粘合。通过此种方法，在纤维配比的周期载荷和平均载荷上，由此电子信号提供了分析数据。

　　1974年，印度另一专家也使用了此项弯曲断裂测试技术，即将样件一端固定在悬挂振动器轴夹钳上，结果纤维在大约2毫米的振幅中挠曲变形。1983年，印度工程师就开发出一种设备，它能设在受控温度和某特定化学环境下，通过引力作用在任意结构下产生循环摩擦，从而在长丝、纱线或织物条纹上施加恒定的轴向拉伸载荷。这种作用使纤维原料在加工的同时，能模拟应力的拉伸、弯曲、磨损承受力。1993年，印度研究人员依据疲劳失效、磨损率、外观损伤三个标准，在纤维循环延长及磨损的情况下使用一种称为苏尔泽·卢蒂（Sulzer-Ruti）的网络检测器，对稳定性高的纱线（经纱）的疲劳性进行了深入研究。此后，印度另一专家詹姆士.里昂斯（JamesLyons）研究出新的试验方法，即使用上下两个活栓悬挂好纤维，底部的夹钳用两个把手支撑。略低一些的把手通过可调整的滑块在竖直摆动中运行，这种循环作用属于恒位移试验法之一——振幅的扭曲疲劳试验。此后，其他印度纤维测试专家在纤维样品中使用挠曲疲劳试验的方法对正反替代的扭转形变进行反复研究。使用频率最高的方法是，使长度为10厘米的纤维在恒定拉伸力的作用下进行扭转试验以判断纤维是否断裂。由此，印度专家发明了一种轴旋转检测技术。即让纤维通过可变抗扭形变进行轴旋转。在扭转和拉伸模式的结合中形成提供的纤维疲劳监测数据。此后，他们又设计出一套专用于压缩型扭曲的纤维试验的设备。这种作用模式使两端纤维疲劳能轻易观察到，能在压缩性轴向载荷下产生扣环。他们又相继开发出一种弯曲断裂测试技术。这不仅提高了纱线循环拉伸引起的耐磨性和疲劳性的测试的准确性，也扩大了纤维循环弯曲产生的应力疲劳的分布。