绳索技术和力学报告人:JohnWSHearle:约翰、赫尔教授英国曼彻斯特大学,纺织技术(专业)名誉教授。1986-1995年担任TensionTechnologyInternational(TTI,张力技术国际)主席,现任TTI高级顾问。2004年出版的《纤维绳索技术手册》(与HAMcKenna和NO’Hear合编)的主要作者之一。报告将从绳索原料的变迁讲起,传统绳索技术使用的是大麻、剑麻之类的纤维,20世纪中叶,连续长丝尼龙、涤纶、聚烯烃诞生后,绳索原料也随之改变,之后发展到高性能纤维,例如芳纶、高模聚乙烯。这导致了新型低捻绳索结构的发展。同时,大捻度绳索和编织绳索的连续化生产设备也有改进。传统三股绳依靠加捻产生的径向力来防止纤维彼此滑脱,而对于连续化长丝纱,这是没有必要的。但是加捻和某些其他方法可用来增加绳索的抱和性(coherence)。20世纪八十年代后期,TTI受美国海军的委托,开发了一款绳索模拟软件,同时CMLeech博士将有捻纱线的力学原理推广应用到了更加复杂的绳索结构中。这引出了另一个软件,“纤维绳索建模器”,它可以预测绳索的拉伸变形性能,该软件可从TTI获得。美国海军的工作人员开始研究(绳索在)长期载荷下的失效模型。之后,TTI从事提供技术,并将其应用到一系列“连接工业研究”中,这些研究工作与钻井平台深海固定用绳索有关。这催生了一部著作:《深海纤维系泊设备》,一本工程师设计手册。作为绳索力学研究的案例,报告中将对钻井平台固定绳索展开讨论。主要有两个讨论议题:(1)如何将绳索性能和软件联系起来?航海工程师正是使用该软件来预测在海风和海浪作用下的下锚操作(2)什么决定了系泊缆绳的安全寿命?在过去的50年,各种工程用途的纤维绳索已经被开发出来,而且经常挑战着钢丝绳(的应用地位),但是(纤维绳)仍有机会开辟新的市场。报告结尾,将讲述各类用途的绳索实例以及如何根据不同应用下的力学要求选择纤维和绳索结构。关于TensionTechnologyInternational(TTI):TTI是一个专注于柔性张力元件系统的独立咨询集团。1985年成立于美国,其英国分部成立于1986年。TTI会员都拥有至少20年的行业内经历,是国际公认的专家。关于TTI的更多详细信息请浏览其官方网站:tensiontech/about_tti/index摘要原文ROPETECHNOLOGYANDMECHANICSEmeritusProfessorofTextileTechnology,UniversityofManchester,UKChairman,1986-1995,nowSeniorConsultant,TensionTechnologyInternational(TTI)Author,withHAMcKennaandNO’Hear,Handbookoffibreropetechnonology,2004.Thelecturewillopenwithanaccountofthewayinwhichtraditionalropetechnologyusingfibressuchashempandsisalchangedwiththecomingofcontinuousfilamentnylon,polyesterandpolyolefinyarnsinthemid-20thcenturyfollowedlaterbyhighperformancefibressuchasaramidandHMPE.Thisledtothedevelopmentofnewlow-twistropestructures.Atthesametime,therewereadvancesinmachineryforcontinuousproductionoflargetwistedandbraidedropes.Traditionalthree-strandropesdependontwisttogeneratetransverseforcesthatpreventfibresslippingpastoneanother.Withcontinuousfilamentyarns,thisisnolongernecessarybuttwistorsomeotherwayisneededtogivecoherencetotherope.Inthelate1980s,TTIwascontractedbytheUSNavytodeveloparopemodellingprogramandDrCMLeechextendedearlierworkontwistedyarnmechanicstothemorecomplexropestructures.Thisledtoaprogram,FibreRopeModeller,whichpredictsropeload-elongationpropertiesandisavailablefromTTI.TheUSNavyworkwasextendedtoconsiderthefailuremodesunderlong-termloading.TTIthenbecameinvolvedinprovidingthetechnicalinputtoaseriesofJointIndustryStudiesonropesfordeepwatermooringofoilrigs,whichledtotheproductionofDeepwaterFibreMoorings:anengineers’designguide.Thisuseofropeswillbediscussedasacasestudyofropemechanics.Therearetwomainissues:(1)Howcanropepropertiesberelatedtoprogramsusedbymarineengineerstopredictmooringresponseunderwindandwaveaction?(2)Whatdeterminesthesafelifeofamooring?Inthelast50years,fibreropeshavebeendevelopedforavarietyofengineeringapplications,oftenchallengingsteelropes,butthereareopportunitiestoenternewmarkets.Thelecturewillconcludewithexamplesofvarioususesofropesandthewaysinwhichthemechanicaldemandsofdifferentapplicationsinfluencethechoiceoffibreandropestructure.