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                超高分子量聚乙烯管∩性能检测之蠕变性

                信息来自:超高分子量聚乙烯www.eastpipe.net    发布日期:2014-3-19   浏览次数:102  

                  导读:   超高分子量聚乙烯管作为浆体输送材料来使用时,一般要求能长期使○用,构件在载╲荷作用下,首先发生弹性形变,继后随↙着载荷作用时间的增加,其形变也会逐渐增加,当形变达到一定程度后,构件就不能再使用了,这∑种在载荷作用下,形变随载荷作用时间的增加而增加的现象叫做蠕变。所』以在受力构件的设计中,要了解材料的蠕变性能,以便合理的设计构件的尺寸

                    超高分子量聚乙烯管作为浆体输送材料来使用时,一般要求能长期使用,构件在载荷作用下,首先发生弹性形变,继后随着载荷作用时间的增加,其形变也会逐渐增加,当形变达到一定程度后,构件就不能再使用了,这种在载荷作用下,形变随载荷作用时间的增加而增加的现象叫做蠕变。所以在受力构件的设计中,要了解材料的蠕变性能,以便▆合理的设计构件的尺寸和形状,为了给设计提供材料的蠕变性能,必须在实验室中通过试验来测定它。
                    材料的蠕变一般可分为四╲个阶段,以材料』的形变或应变作为纵坐标。
                    蠕变的第一阶ㄨ段,其变形或是加载后的弹性形变与塑料形变之和,此阶段以弹性形变为主,塑料形变为ω 辅,城此阶段为瞬时蠕变阶段。
                    蠕变的第二阶段,其形变速◆率逐渐降低,称此阶段为主蠕变阶段。
                    蠕变的第◎三个阶段,材料经过第二阶段蠕变后,形变速度达到恒定,称此¤阶段为材料的冷流阶段或稳定蠕变阶段。
                    蠕变的第四个阶段,其形变速率急剧增加,直至试样达到点,发生断裂破坏卐,一般来讲,这一阶段,这々一阶段的时间较短,尤其是材料在恒载荷作用下更是如此,在恒载荷作用下,因其形变,受力的面积发生变化,相应的应力也发◥生变化,以拉伸蠕变为例,材料拉伸载荷作用下发生伸长形变,其横截面积相▲应减少,使其应力 相应的▼增加,促使形变速率也相应地增加,在应力达到极限时,试样发生断裂。
                    由于超高分子量聚乙烯管在使用中可←能受到不同载荷的作用,其受力的形式也会不同,所发生的形变也会不同,所以必须根据构件在使用中受到】的载荷,确定材料的受力形式,在参考相应的蠕变性能,做出构件的合理设计,因此蠕变性能数据在设计中具有相当重要的意义↓。
                    根据超高分子量聚乙烯管在试验过程中所承受受的力,可把蠕变试验分为的拉伸、压缩、弯曲、剪切等蠕〗变试验,以下仅对拉伸√、压缩、弯曲蠕变加以叙述。
                    拉伸蠕变试验是对试样施加拉伸、载荷,测定试样在拉伸载荷作用下,不同时间所产生★的形变或应变。
                    蠕变极限强度  在规定的温度和湿度下,在规定的时间内导致试验达到规定的形变■或导致试样断裂的初始应力,蠕变断裂时间,从加满载荷时起,直至试样达到断裂时所经过的时间,它亦称为持久时间,通常≡以分或时为单位。
                    蠕变试验加载装置,要气施加载荷的精度为所加载荷的半分之一,并且要求能迅速平稳而无振♂动的加载。
                    蠕变Ψ试验的加载装置,一般可分为恒载荷装置和变载荷装置,对于在蠕变试验中形变小的材料,一般采用恒载荷装置的直接悬挂式装置或杠杆式装置。
                    以上几种定应力装置都是以▂试样的泊松比为0.5和试样形变为均为形变为假设的,而实际上这两条假设是不完全正确的,因为各种塑料@的泊松比只是接近0.5,而且形变时不都是均匀的,通常在蠕变过程中首先在有效部位的某处出现缩颈并逐渐扩大,以至到达有←效部位之外,所以在@ 试样的横截面上的应力很难达到恒定,所谓的恒定应力试验只是近似的,不可能真正做到,这一点应引起人们的注意。
                        温♀度和湿度控制装置,一般蠕变试验要求在一定温度和湿度下进行,所以一般采用恒温恒湿箱。其湿度和温度的测定最□好采用能在整个∞试验过程中自动连续的记录箱内温度和湿度的测定最好︻采用能在整个试验过程中自动连续的记录箱内温度和湿度的装置,若无这样☆装置,可在测定形变时同时记〇录温度和湿度。
                    要想对超高分子量聚乙烯管的蠕变性做试验,首先对试№样进行状态调节,然后再标准环境中进行※蠕变试验,当做非标准环▃境条件下的蠕变试验时,则应首先将超高分子量聚乙烯管试样放在试验环境中▲▲,使其与环境达到平衡后在测量试样尺寸,进行蠕变试验连续或按时记录试样形变及环境的温度和湿度。形变测定装』置 在加载之后,最好有能随加载时间的增加而自动连续的测定试样形变的装置,若无这种装置可按一定时间间隔★做间歇测定对于短期▓蠕变试验,一般在1、2、3、5、10小时以及十倍的时间进行测定对于长期蠕变试验,对于500小时呢的蠕变试验,可在20小时∮后每隔24小时测定,在进行500-1000小时的蠕变试︼验时可在20小时后每隔48小时测定一次,形变的测定精度一般ζ 要求达到测定形变〓的百分之一,因此可根据试样形变的大小来选择不同的方法,如伸长记法差变动变压器法或◥按测高仪原理制作的无◇接触式光学法等,最后一种◢方法可无接触的测定试样表现之间的距离及其变化,它是一种较好的方法,采用电阻应变片法一般只能做↑短期蠕变试验。




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