pvc拉伸强度测试标准，石塑墙板检测

利用损伤力学方法对高分子材料的疲劳破坏过程进行研究 , 并使用 Visual Basic 语言进行编程 , 可通过此程

序对疲劳过程进行计算并输出图线 。 这种基于高周疲劳损伤模型的数值模拟方法只要通过简单的拉伸实验得到材料的

物性参数并将其带入此模型 , 即可对材料产生疲劳裂纹之前的损伤情况进行模拟并对可其失效寿命进行预测 , 节约了

大量的时间和资金 。

关键词 : 高周疲劳 ; 数值模拟 ; 聚乙烯 ; 损伤机理 ; 寿命预测

中图分类号 : TQ320 1 77 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 - 5770 (2007) 07 - 0047 - 04

Determination Method f or Tensile Fatigue of Pla

stics

ZHAO Wei 2 na , CHEN Li 2 min , SU Yan , WANG Shi 2 yu

( College of Polymer Sci . and Eng. , Sichuan University , Chengdu 610065 , China)

Abstract : The damage process of polymer material under high cycle fatigue was analyzed based on the theory

of damage mechanics , the fatigue process was calculated by means of Visual Basic , and simply drawing tests were

carried out to obtain the parameters of the material , which were subsequently used in the numerical simulation of

polyethylene damage mechanics. The damage condition and lifetime under the high cycle fatigue were analyzed by

damage mechanics , with which the damage before the craze formation could be simulated , and the lifetime of the

material could thus be predicted , saving great many time and funds

Key words : High Cycle Fatigue ; Numerical Simulation ; PE ; Damage Mechanism ; Lifetime Prediction

疲劳是指材料在周期性交变载荷作用下发生的性

能变化 , 疲劳寿命即试样在给定的交变应力或应变作

用下断裂时的循环次数 。 根据加载方式的不同 , 疲劳

可分为机械疲劳 、 蠕变疲劳 、 热机械疲劳 、 腐蚀疲

劳 、 滚动接触疲劳 、 微观疲劳等

1

。 此外 , 根据破坏

时循环数的高低 , 还可将疲劳分为高周疲劳和低周疲

劳 , 一般以 105 次作为高周疲劳与低 周 疲 劳 的 分 界

目前基于塑料疲劳寿命的研究主要包括两方面 ,

即用实验对疲劳寿命进行直接测试和对疲劳裂纹扩展

寿命的理论预测 。 对疲劳寿命的实验测试是指对材料

进行周期加载 , 通过加速实验来实际测试材料疲劳寿

命的方法

5

。 对疲劳寿命的理论预测是指通过对疲劳

破坏过程机理的研究得到其数学模型 , 并通过数学计

算对材料疲劳寿命进行模拟和预测的方法 , 这种方法

不仅成本低廉而且十分方便 , 但其不足在于预测结果

难于验证 , 可靠性较低 。

1 1 1 拉伸疲劳寿命的实验测试

目前在我国国家标准和 ISO 的标准中尚无疲劳试

验方法 , 只在 ASTM 和 DIN 中有塑料的弯曲疲劳试验

方法 。 在 ASTM D671 — 1971 中采用悬臂梁弯曲定形变

振幅法 , 而 DIN 53442 ( 1975) 采用定弯曲形变振幅

法测定塑料的弯曲疲劳

6

。 除此之外 , 在标准文献中

有许多关于金属的疲劳试验标准的说明 , 特别是 ISO

点

2

。

在疲劳载荷作用下 , 材料内部产生不可逆的能耗

过程 , 导致其强度性能不断下降 , 在材料内部产生错

位 、 滑移 、 空洞等缺陷 , 并*终导致材料失效

3

。 疲

劳破坏是塑料制件*为常见的失效方式 , 约占其全部

失效的 50 % ～ 90 % 4 。 可以说疲劳强度是衡量塑料

耐久性的一个重要指标 , 因此 , 对高分子材料的疲劳

寿命进行研究和预测具有十分重要的意义 。

1 测试拉伸疲劳寿命的传统方法