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超高分子量聚乙烯管性能检测之疲劳性能

[ 发布日期:2018-05-11 11:43:57 点击:738 次]
来源:洛阳迈尔斯管业有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】

  疲劳是在超高分子量聚乙烯材料在循环交变的外载作用下,最终导致材料力学性能减弱或破坏的过程,例如,在我们日常生活中,想把一块塑料片或细铁丝折断,往往是将其弯折,经一两次弯折可能不会将其折断,但经过多次弯折会将其折断,这就是材料疲劳的结果。

超高分子量聚乙烯管

  
  疲劳是在超高分子量聚乙烯材料在循环交变的外载作用下,最终导致材料力学性能减弱或破坏的过程,例如,在我们日常生活中,想把一块塑料片或细铁丝折断,往往是将其弯折,经一两次弯折可能不会将其折断,但经过多次弯折会将其折断,这就是材料疲劳的结果。超高分子量聚乙烯管在比极限静强度小的多的交变应力的作用下,首先在超高分子量聚乙烯管中产生很小的疲劳裂纹,然后再裂纹或材料的缺陷处产生应力集中,使此处的应力比其他地方高数倍,数十倍或数百倍,就使裂纹迅速扩展,而导致材料的力学性能减弱或破坏,据估计,百分之八十的设备在使用中的破坏都是由材料的疲劳引起的。
  
  对于传统的工程材料,比如金属,疲劳问题是人们长期关心的问题,但其破坏的根本原因还十分不清楚,所以常常发生不幸事故,而对超高分子量聚乙烯这种新材料,人们才刚开始了解其疲劳过程,收集的数据还很少。因此必须开展塑料疲劳性能测试,为设计人员提供大量的参考数据。
  
  疲劳试验的种类很多,可按不同的方式来划分,一般按加载方式、施加应力或应变的大小,应力或应变随时间变化的曲线及频率来划分。疲劳试验结果比较分散,只有进行大量试验,才能获得比较可靠的结果,所以在应用疲劳试验的结果时,必须小心谨慎。由于试验条件和实际使用条件有差别,因此再设计超高分子量聚乙烯管应用疲劳试验结果时,必须注意到这种差别采用一定的安全系数。
  
  当采用不对称的循环应力作试验时,对试样要施加一静应力,由于塑料的松弛现象,这一应力会随着时间的增加而降低,同时塑料是粘弹性材料,在试验过程中因内耗而温度上升,刚性降低,使恒定应力不能达到。
  
  不同的试验机,不同形状和尺寸的管材试样以及不同的试验条件都造成试验结果不同,所以在试验结果报告中应尽可能详细的说明:采用试验机的型号,试样形状尺寸和试验条件。
  
  由于所采用的试验频率为30赫兹,对塑料来说偏高了,一般认为采用几赫兹的频率较为适宜。
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