Résistance au glissement

Le glissement des fils dans le tissu est un mécanisme indispensable à la propagation de la fissure dans le tissu. La majorité des études concernant la déchirure des tissus prend en compte ce mécanisme pour caractériser le comportement en déchirure des tissus (Teixeira et al. 1955; Taylor 1959; Scelzo et al. 1994a). Ce glissement des fils a été intégré dans plusieurs modèles empiriques de calcul de la force de déchirure. Ce mécanisme est fortement lié à la friction des fils entre eux. Il dépend aussi des caractéristiques du tissu (Realff 1992).

La Figure 3.24 illustre l’évolution de l’énergie de rupture en fonction de la force de glissement pour des tissus de basse et de haute densité des fils. L’examen de cette figure permet d’observer que l’énergie GC est fortement liée à la force FS. Cette relation peut être

simulée par une fonction polynomiale qui présente un optimum. Cette courbe visualise deux différentes parties. La première (FS < 300 g) correspond aux tissus de basse densité des fils.

Ces tissus montrent une énergie de rupture considérée comme la plus faible. Ce résultat peut 0 0,15 0,3 0,45 0 5 10 15 20 25 30 35 É longati on à l a rupture (% )

être attribué à la déchirure par glissement des fils. La seconde est attribuée aux tissus de haute densité des fils. La force de glissement pour ces tissus est supérieure à 600 g. dans ce cas, la déchirure se produit par rupture des fils. Les résultats qui ont été obtenus par Teixeira et al. (1955) et Scelzo et al. (1994a) correspond à cette catégorie. Le passage de basse densité à la haute densité fait apparaître la déchirure des tissus par glissement/rupture, ou même par rupture. Pour ce mode de déchirure, la force de glissement est entre 300 et 600 g. À cet intervalle, l’énergie de rupture est maximale.

Figure 3.24 Variation de l’énergie de rupture des tissus en fonction de leurs forces de glissement des fils

Pour le tissu, les essais de glissement des fils offrent la possibilité d’étudier la variation de la force de glissement FS en fonction des caractéristiques du tissu. La Figure 3.25 permet de

comprendre que la résistance au glissement des fils dépend fortement des caractéristiques du tissu, notamment la masse linéique des fils. Ces résultats sont en accord avec ceux qui ont été présentés dans (Kirkwood et al. 2004). L’allure des courbes de cette figure précise que le mécanisme de glissement d’un fil est le même dans différents tissus. Cependant, la vitesse de

0 50 100 150 200 250 300 350 0 200 400 600 800 1000 Énergoe de déchirure (N.mm/mm 2) Force de glissement (g) Basses densités Hautes densités

glissement varie d’un tissu à un autre. Le glissement des fils dans les tissus de grande masse linéique (33 Tex) se fait alors rapidement, tandis que les tissus de masse linéique inférieure à 16,7 Tex montrent un glissement des fils stationnaire. Cette observation peut refléter l’effet de la masse linéique sur la force de glissement des fils. Ainsi, il est intéressant de signaler que la forme des pics change en fonction de la masse linéique des fils. Cela semble dû à la pression locale qui se trouve aux points de croissement des fils.

Figure 3.25 Exemple de courbes force-déplacement, issues des essais de glissement d’un fil dans des tissus de différentes masses linéiques

De plus, les résultats de tests de glissement d’un fil menés sur différents tissus d’armure toile et sergé offrent la possibilité de constater que la masse linéique a un effet significatif sur la force de glissement (Figures 3.26). En effet, l’augmentation de la masse linéique de 12 Tex à 33 Tex engendre une élévation de la résistance au glissement des fils dans le tissu. D’après Realff (1992), l’augmentation de la masse linéique des fils conduit à une croissance de la pression latérale entre les fils de chaîne et de trame. Cela engendre une force de friction élevée qui empêche les fils de se mobiliser facilement entre eux. Par conséquent, la force de

0 100 200 300 400 500 600 0 3 7 11 15 19 23 27 Force de glissement (g) Déplacement (mm) 33 Tex 16,7 Tex 12 Tex

glissement augmente avec la masse linéique des fils (Figures 3.26). Cette tendance est observée pour l’armure toile et l’armure de sergé.

Figure 3.26 Diagramme de la variation de la force de glissement d’un fil en fonction de la masse linéique des fils pour une armure toile

et une armure sergé en polyester

L’influence de la densité des fils de trame sur la force de glissement des fils est également mise en évidence par la Figure 3.27. En effet, l’augmentation du nombre de fils dans le tissu donne une force de glissement FS élevée. De même, l’effet de la densité des fils sur leur

glissement peut être attribué à la pression latérale entre les fils. Cet effet de la densité a été expliqué à la suite des résultats obtenus par Boyce et al. (Boyce et al. 1991). Ces auteurs ont montré dans leur modèle de traction des tissus que la croissance de la densité des fils dans le tissu augmente la pression latérale entre les fils de chaîne et de trame. Par conséquent, la force de friction des fils croît. Ainsi, la résistance au glissement est devenue importante.

L’effet de l’armure sur la force de glissement des fils est plus significatif dans le cas des tissus de faible densité des fils (10 fils/cm). De fait, l’armure toile qui est caractérisée par une faible mobilité des fils (contient plus de points de croisement des fils par motif) possède une

0 100 200 300 400 0 10 20 30 40 Force de glissement (g)

Masse linéique (Tex)

Toile - 12 fils/cm Sergé - 15 fils/cm

résistance au glissement des fils plus élevée comparativement à celle de l’armure de sergé (Figures 3.27). Ce résultat peut s’expliquer par l’effet de la pression locale dans les points de croisement des fils.

Figure 3.27 Diagramme de la variation de la force de glissement d’un fil en fonction de la densité des fils pour une armure toile

et une armure de sergé en polyester